SE524663C2 - Gas cell, included in gas sensor for spectral analysis - Google Patents

Gas cell, included in gas sensor for spectral analysis

Info

Publication number
SE524663C2
SE524663C2 SE0300078A SE0300078A SE524663C2 SE 524663 C2 SE524663 C2 SE 524663C2 SE 0300078 A SE0300078 A SE 0300078A SE 0300078 A SE0300078 A SE 0300078A SE 524663 C2 SE524663 C2 SE 524663C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
light
gas
gas cell
cell according
light source
Prior art date
Application number
SE0300078A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0300078D0 (en
SE0300078L (en
Inventor
Hans Goeran Evald Martin
Original Assignee
Senseair Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Senseair Ab filed Critical Senseair Ab
Priority to SE0300078A priority Critical patent/SE524663C2/en
Publication of SE0300078D0 publication Critical patent/SE0300078D0/en
Priority to JP2006500748A priority patent/JP4446314B2/en
Priority to EP04702475A priority patent/EP1588148A1/en
Priority to CN2004800022414A priority patent/CN1739019B/en
Priority to KR1020057013063A priority patent/KR100964529B1/en
Priority to AU2004204334A priority patent/AU2004204334B2/en
Priority to PCT/SE2004/000038 priority patent/WO2004063725A1/en
Priority to CA2513095A priority patent/CA2513095C/en
Publication of SE0300078L publication Critical patent/SE0300078L/en
Publication of SE524663C2 publication Critical patent/SE524663C2/en
Priority to US11/192,465 priority patent/US7564558B2/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3504Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J3/18Generating the spectrum; Monochromators using diffraction elements, e.g. grating
    • G01J3/22Littrow mirror spectrometers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/314Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N2021/3129Determining multicomponents by multiwavelength light
    • G01N2021/3137Determining multicomponents by multiwavelength light with selection of wavelengths after the sample
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/314Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths
    • G01N2021/317Special constructive features

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)

Abstract

The present invention relates to a gas cell which is included in a gas sensor and adapted to establish the presence of a gas and/or for determining the concentration of one such gas (G), comprising a cavity (2') which is delimited by wall portions that have light reflecting properties and which is intended to enclose a volume ((G)) of said gas, and further comprising a light source (3) which is adapted to emit a light bundle (3a') directed for reflection between cavity-associated and opposing wall portions, wherein a light bundle (3a'') is comprised of light rays which are reflected in a concave wall mirror surface (2b') and adapted to be directed onto one or more light receivers (4, 5) which function to detect an absorption wavelength corresponding to the gas sample ((G)). The concave curved wall mirror surface (2b') is adapted to reflect an obliquely received divergent light bundle (3a') from the light source (3) onto a flat grating-allocated cavity-associated wall surface (2g') whose reflecting surface includes or is structured as a Littrow arrangement (2g''). The light bundle (3a'') is adapted to fall onto the flat wall surface (2g') at an angle which lies close to the Blaze angle of the grating wherewith, inter alia, an absorption wavelength corresponding to the chosen gas sample ((G)) and present in the light bundle (3a'') is caused to be reflected and diffracted ((3a'')) by said flat wall surface (2g'') in a straight opposite direction so as to be reflected again in said curved mirror surface (2b') and directed diffracted towards each of said light receivers (4, 5).

Description

524 663 2 beroende därav låta utvärdera förekomsten av en eller flera valda gaser och/- eller en sådan gas uppvisande koncentration. lntet hindrar att låta utnyttja en eller flera av nämnda ljusmottagare som en referenssignal. 524 663 2 have the presence of one or fl of your selected gases and / or such a gas exhibiting a concentration evaluated. There is nothing to prevent one or more of said light receivers from being used as a reference signal.

En display-enhet är ansluten till nämnda elektroniska kretsar, för att visuellt indi- kera gasförekomst och/eller gaskoncentration.A display unit is connected to said electronic circuits, to visually indicate gas presence and / or gas concentration.

Gasceller av hithörande slag innefattar en, ljusreflekterande egenskaper upp- visande av väggpartier avgränsad, kavitet, avsedd att innesluta en, för själva mätningen avsedd, volym av nämnda gas eller gasblandning.Gas cells of the associated type comprise a, lighter fl ectating properties exhibiting wall portions delimited, cavity, intended to enclose a volume of said gas or gas mixture intended for the measurement itself.

Gasceller av hithörande slag uppvisar även eller samverkar med en ljuskälla, företrädesvis en som alstrar ett inom det synliga frekvensområdet emitterande ljus eller, vid vissa tillämpningar, en IR-strålar emitterande ljuskälla, anpassad att låta emittera ett riktat ljusknippe, såsom riktat att reflekteras mellan kavitets- tillhöriga och motställda väggpartier.Gas cells of this kind also have or cooperate with a light source, preferably one which produces a light emitting within the visible frequency range or, in certain applications, an IR beam emitting light source, adapted to emit a directed light beam, such as directed to be reflected between cavities. belonging and opposite wall portions.

Ljusknippet skall, med hjälp av erforderliga reflekterande medel, vara uppbyggt av divergerande ljusstrålar, som är riktade mot och blir reflekterade i ett konkavt krökt väggparti, för att med hjälp av nämnda väggparti vara anpassade att kunna konvergera mot en eller flera ljusmottagare.The light beam must, by means of the required reflecting means, be built up of diverging light beams, which are directed towards and are reflected in a concavely curved wall portion, in order to be adapted by means of said wall portion to be able to converge towards one or your light receivers.

En sådan ljusmottagare är då anpassad att via elektroniska kretsar låta avkän- na ljusintensiteten för sin utvalda ljusabsorberande våglängd eller våglängder inom ett mot gasen svarande ljusspektra, genom att utnyttja en för spektral- analys signifikativ reduktion av viss eller vissa för gasen signifikativa vågläng- der.Such a light receiver is then adapted to have the light intensity of its selected light-absorbing wavelength or wavelengths sensed via electronic circuits within a light spectra corresponding to the gas, by utilizing a reduction of certain or certain gas-significant wavelengths significant for spectral analysis.

Ljusmottagare av hithörande slag är anslutna till elektroniska kretsar för att på känt sätt kunna avkänna dels intensiteten i de våglängder av ljusspektrat som blir föremål för en värdering, dels intensiteten för en som referens tjänande våglängd, relaterad till aktuell ljusintensitet relaterad till ljuskällan. 524 663 3 UPPFINNINGENS BAKGRUND Metoder och arrangemang, av ovan angiven beskaffenhet, är tidigare kända i ett flertal olika utföringsformer.Light receivers of this kind are connected to electronic circuits in order to be able to sense in a known manner the intensity of the wavelengths of light spectrum that are subject to a valuation, and the intensity of a reference wavelength, related to the current light intensity related to the light source. BACKGROUND OF THE INVENTION Methods and arrangements, of the above kind, are previously known in a number of different embodiments.

Såsom ett första exempel på teknikens bakgrund och det tekniska område till vilket uppfinningen hänför sig kan nämnas en, infraröd (lR) spektrometerteknik utnyttjande, gassensor, enligt den amerikanska patentpublikationen US-A-5 550 375.As a first example of the prior art and the technical field to which the invention relates, mention may be made of a gas sensor utilizing infrared (1R) spectrometer technology, according to U.S. Patent Publication US-A-5,550,375.

Här visas och beskrives ett arrangemang som utnyttjar principen att en gas och/eller en gasen uppvisande koncentration kan detekteras selektivt genom att låta utnyttja en IR-spektrometer, genom att fastställa gasens specifika absorp- tionsvåglängder och utvärdera intensiteten i dessa gassignifikativa våglängder inom det infraröda spektralområdet.Here is shown and described an arrangement which utilizes the principle that a gas and / or a gas exhibiting concentration can be selectively detected by having an IR spectrometer used, by determining the specific absorption wavelengths of the gas and evaluating the intensity of these gas-significant wavelengths within the infrared spectral range. .

Den här anvisade gassensorn är speciellt anpassad för att kontinuerligt kunna styra ett gasformigt flöde eller en kavitet fylld med gas, där sensor- eller cell- kroppen utgöres av en enda del och är framställd som en kropp med mikro- struktur.The gas sensor indicated here is specially adapted to be able to continuously control a gaseous flow or a cavity filled with gas, where the sensor or cell body consists of a single part and is manufactured as a body with a microstructure.

Kaviteten i gascellen är formad med ett väggrelaterat spegelgitter, placerad mellan ingångs- och utgångsöppningar för IR-strålar.The cavity in the gas cell is formed with a wall-related mirror grid, placed between the inlet and outlet openings for IR rays.

Utföringsformen enligt figur 1B visar på att ett ljusknippe, med divergerande strålar, emitteras från ljuskällan (7) genom en spalt eller öppning (3) mot en första konkav spegelyta (5), reflekteras sedan snett mot en plan gitteryta (2) och därifrån reflekteras eller diffrakteras snett, som en ljusvåg, mot en intillvarande konkav andra spegelyta (8), för att som ett konvergerande ljusknippe kunna passera genom utgångsöppningen (4).The embodiment according to Figure 1B shows that a light beam, with diverging beams, is emitted from the light source (7) through a gap or aperture (3) towards a first concave mirror surface (5), is then re-reflected obliquely towards a flat lattice surface (2) and from there is re-reflected. or is diffracted obliquely, like a light wave, towards an adjacent concave second mirror surface (8), in order to be able to pass through the exit opening (4) as a converging light beam.

Här visas att kroppen eller en basplatta (1) för gascellen kan framställas via röntgen, litografisk etsning, elektroplätering och gjutning via "LlGA"-processen. 524 663 Som ett andra exempel på teknikens bakgrund och de tekniska området till vilket uppfinningen hänför sig kan nämnas en gassensor, visad och beskriven i den internationella patentpublikationen WO-A1-98/09152.Here it is shown that the body or a base plate (1) for the gas cell can be produced via X-ray, lithographic etching, electroplating and casting via the "LlGA" process. 524 663 As a second example of the prior art and the technical field to which the invention relates, mention may be made of a gas sensor, shown and described in the international patent publication WO-A1-98 / 09152.

Här visas en gassensor (A), anpassad för att kunna utvärdera innehållet i ett gasprov, inneslutet i en kavitet (2) eller gascell.Shown here is a gas sensor (A), adapted to be able to evaluate the contents of a gas sample, enclosed in a cavity (2) or gas cell.

Gascellen har här givits en form av ett block, där väggar och väggavsnitt för kaviteten uppvisar mycket hög ljusreflekterande förmåga och benämnes spe- gelytor (11A, 12A).The gas cell has here been given a shape of a block, where walls and wall sections for the cavity show a very high light-reflecting ability and are called mirror surfaces (11A, 12A).

Kaviteten (2) har tilldelats en öppning (2a) för inkommande ljusstrålar och vilka skall reflekteras inom kaviteten ett på förhand valt antal gånger, för att därav låta definiera en erforderlig mätsträcka, innan ljusstrålarna passera en öppning (6) för utgående ljusstrålar.The cavity (2) has been assigned an aperture (2a) for incoming light beams and which are to be reflected within the cavity a preselected number of times, thereby allowing them to en nier a required measuring distance, before the light beams pass an aperture (6) for outgoing light beams.

Mera speciellt framgår utnyttjandet av tre motställda och konkava ljusreflekte- rande väggpartier (11, 12, 13) inom gascellen.More specifically, the use of three opposite and concave light-reflecting wall portions (11, 12, 13) within the gas cell is shown.

Ett första väggparti (11) är tilldelat en form anslutande sig en halv ellips eller ellipsoid.A first wall portion (11) is assigned a shape adjoining a half ellipse or ellipsoid.

Ett andra (12) och ett tredje (13) av dessa väggpartier har en likvärdig form anslutande sig till en del av en halv ellips eller ellipsoid.A second (12) and a third (13) of these wall portions have an equivalent shape adjoining a portion of a half ellipse or ellipsoid.

Uppfinningen bygger på utnyttjandet av ett ”Littrow”-arrangemang, där en stor infallsvinkel mot en gitteryta kommer att se den dubbla diffraktionsvinkeln.The design is based on the use of a “Littrow” arrangement, where a large angle of incidence towards a lattice surface will see the double diffraction angle.

REDoGöRELsE FÖR FöREL/GGANDE uPPFlNN/NG TEKNISK T PROBLEM Beaktas den omständigheten att de tekniska överväganden som en fackman inom hithörande tekniskt område måste göra för att kunna erbjuda en lösning 524 663 5 på ett eller fler ställda tekniska problem är dels initialt en nödvändig insikt i de åtgärder och/eller den sekvens av åtgärder som skall vidtagas dels ett nödvän- digt val av det eller de medel som erfordras så torde, med anledning härav, de efterföljande tekniska problemen vara relevanta vid frambringandet av föreligg- ande uppfinningsföremål.DESCRIPTION OF THE PRESENT / PROVISION TECHNICAL PROBLEMS Considering the fact that the technical considerations that a person skilled in the relevant technical field must make in order to be able to offer a solution to one or more technical problems posed is initially a necessary the measures and / or the sequence of measures to be taken, and the necessary choice of the means or means required, the consequent technical problems should, as a result, be relevant in the creation of the present invention.

Under beaktande av teknikens tidigare ståndpunkt, såsom den beskrivits ovan, torde det därför få ses som ett tekniskt problem att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta skapa en gascell, ingående i eller kopp- lingsbar som en gassensor, som kan uppvisa de inledningsvis angivna förutsätt- ningarna och som kan ges en mycket kompakt form, men ändå kan erbjuda en tillräckligt lång optisk mätsträcka inom gascellens kavitet för att kunna genom- föra en noggrann spektralanalys, under utnyttjandet utav en eller flera aktuella absorptionsvåglängder, för en viss eller vissa valda gaser via elektroniska kret- Saf.Taking into account the prior art, as described above, it should therefore be seen as a technical problem to be able to realize the significance of and the advantages associated with having a gas cell created, included in or connectable as a gas sensor, which can exhibit the initially given the conditions and which can be given a very compact shape, but can still offer a sufficiently long optical measuring range within the cavity of the gas cell to be able to perform an accurate spectral analysis, using one or fl your current absorption wavelengths, for a certain or certain selected gases via electronic circuit- Saf.

Det torde få ses som ett tekniskt problem att med enkla åtgärder och medel kunna skapa sådana förutsättningar att en önskad utvärdering av en eller flera gaser och/eller en eller flera gaskoncentrationer kan ske med hög upplösning och med hög verkningsgrad.It should be seen as a technical problem to be able to create such conditions with simple measures and means that a desired evaluation of one or fl your gases and / or one or fl your gas concentrations can take place with high resolution and with high efficiency.

Det blir ävenledes ett tekniskt problem att kunna inse de åtgärder som krävs för att signifikant låta utöka mätsträckans längd och för detta ändamål i första hand låta utnyttja en reflektorkonstruktion för utnyttjad ljuskälla.It will also be a technical problem to be able to realize the measures required to significantly increase the length of the measuring distance and for this purpose to have a reactor design used for the utilized light source in the first place.

Det ligger därutöver ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att i första hand låta utnyttja en optisk mätsträcka uppträdande inom den för gasprovet och ljusreflektioner och diffraktioner av- sedda kaviteten och i andra hand låta utnyttja en ytterligare optisk mätsträcka uppträdande inom reflektorkonstruktionen.In addition, there is a technical problem in being able to realize the significance of and the advantages associated with primarily having an optical measuring range appearing within the cavity intended for the gas sample and light fl sections and diffractions and secondly having an additional optical measuring range appearing within the reflector construction.

Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelar- na förknippade med att låta skapa en sådan geometrisk form för en gascell, med en gasprovsavsedd och ljusreflektioner erbjudande kavitet, där den valda 524 6663 formen möjliggör att ett eller flera Ijusmottagare skall kunna bli placerade, dock sidorelaterat, framför en rundstrålande ljuskälla eller sidorelaterat, något fram- för, vid sidan eller något bakom, en reflekterad fiktiv eller virtuell ljuskälla.There is then a technical problem in being able to realize the importance of and the benefits associated with having such a geometric shape created for a gas cell, with a gas sample intended and light fl sections offering cavity, where the chosen shape allows one or fl your light receivers to be able to be placed, however side-by-side, in front of a radiant light source or side-related, slightly in front, next to or slightly behind, a reflected or virtual light source.

Det ligger därutöver ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta placera ett valt antal, såsom i vart fall två, Ijusmottagare intill och utanför en reflektorkonstruktion och intill och utanför ett, via reflektorn för ljuskällan utsänt, konvergerande och/eller divergerande ljus- knippe.In addition, there is a technical problem in being able to realize the significance of and the advantages associated with having a selected number placed, such as at least two, light receivers next to and outside a reflector design and next to and outside one, via the reflector for the light source emitted, converging and / or or diverging beam of light.

Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelar- na förknippade med att låta ett kavitetsbildande konkavt krökta väggparti få vara anpassat att låta reflektera ett snett och under liten vinkel infallande och emotta- get divergerande ljusknippe från ljuskällan mot ett plant, gittertilldelat och kavi- tetstillhörlgt väggparti.There is then a technical problem in being able to realize the significance of and the advantages associated with allowing a cavity-forming concave curved wall portion to be adapted to allow an oblique and at a small angle incident and received divergent light beam to be reflected from the light source towards a plant, lattice-assigned and cavity-associated wall portion.

Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelar- na förknippade med att låta det plana väggpartiet och dess reflekterande och diffrakterande yta få uppvisa eller få vara strukturerat som ett, i och för sig tidigare känt, ”Littrow”-arrangemang.There is then a technical problem in being able to realize the significance of and the benefits associated with allowing the flat wall portion and its reflecting and diffracting surface to be displayed or to be structured as a, per se previously known, “Littrow” arrangement. .

Det ligger därutöver ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta den krökta ljusreflekterande ytan få vara tilldelad en form som ansluter sig till formen och krökningen för ett avsnitt av en parabellinje och därvid kunna inse att det plana, ljusreflekterande och gittertill- delade, väggpartiet skall bilda en vinkel, som skapar förutsättningar för att låta en diffrakterad vågfront få reflekteras.In addition, there is a technical problem in being able to realize the significance of and the advantages associated with allowing the curved light-reflecting surface to be assigned a shape that adheres to the shape and curvature of a section of a parabola line and thereby realize that it is flat, brighter lattice-assigned, the wall portion shall form an angle, which creates conditions for allowing a diffracted wavefront to be reflected.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och för- delarna förknippade med att inom kaviteten kunna skapa sådana förutsättningar att ljusknippet eller vågfronten skall vara anpassad att falla in mot nämnda plana väggparti under en vald vinkel, nämligen den som ligger nära en gittret tilldelad "B|aze"-vinkel. 524 7663 Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta en eller flera, mot den valda gasen eller gaserna sva- rande, våglängder inom ljusknippet få bringas att reflekteras och diffrakteras av nämnda plana väggparti i en ”rakt” motsatt riktning, för att som en diffrakterad vågfront ånyo reflekteras i nämnda krökta yta och därvid få reflektera vald våglängd eller valda våglängder i en riktning mot, dock något vid sidan om, nämnda ljuskälla.There is also a technical problem in being able to realize the significance of and the advantages associated with being able to create such conditions within the cavity that the light beam or wavefront must be adapted to fall against said flat wall portion at a selected angle, namely that close to a lattice assigned "B | aze" angle. 524 7663 There is a technical problem in being able to realize the significance of and the advantages associated with allowing one or more wavelengths within the light beam, corresponding to the selected gas or gases, to be caused to be refracted and diffracted by said flat wall portion in a straight line. "Opposite direction, in order to be re-reflected as a diffracted wavefront in said curved surface and thereby be allowed to re-reflect the selected wavelength or selected wavelengths in a direction towards, however somewhat adjacent to, said light source.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och för- delarna förknippade med att låta nämnda krökta väggparti få ansluta sig till en del av den krökta form som bildas av en parabellinje eller parabelbåge.There is also a technical problem in being able to realize the significance of and the advantages associated with allowing said curved wall portion to connect to a part of the curved shape formed by a parabolic line or parabolic arc.

Det torde därvid vara ett tekniskt problem att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta nämnda del av den krökta formen få vara närbelägen en parabellinjes vertex och närbelägen nämnda parabellinjes fokus.It would then be a technical problem to be able to realize the significance of and the advantages associated with allowing said part of the curved shape to be located close to the vertex of a parabola line and close to the focus of said parabola line.

Det ligger därutöver ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta begränsa nämnda del av den krökta formen till en punkt eller ett avsnitt orienterat vinkelrät i förhållande till en parabellinjen tilldelad axel och genom ett därtill relaterat fokus eller brännpunkt.In addition, there is a technical problem in being able to realize the significance of and the advantages associated with having said part of the curved shape limited to a point or section oriented perpendicular to an axis assigned to the parabola line and through a related focus or focal point.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och för- delarna förknippade med att låta bilden av en fysisk ljuskälla via en reflektor- konstruktion få vara virtuellt placerad eller uppträda i eller intill ett parabelfor- men tillhörigt fokus eller brännpunkt.There is also a technical problem in being able to realize the significance of and the advantages associated with allowing the image of a physical light source via a reactor design to be virtually placed or appear in or adjacent to a parabola form associated with focus or focal point.

Det torde dessutom få ses som ett tekniskt problem att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta nämnda kavitets krökta väggparti få utgöras av den del av en parabelbåge som blir orienterad enbart vid ena sidan om en parabelformen tillhörig axel.It should also be seen as a technical problem to be able to realize the significance of and the advantages associated with allowing said curved wall portion of said cavity to be constituted by the part of a parabolic arc which is oriented only on one side of a parabolic shape axis.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta det plana gittertilldelade kavitetstillhöriga väggpartiet få 524 8663 vara tilldelat en gitterstruktur med en ”Blaze”-vinkel, för erbjudande av en reflek- tion och en diffraktion i en, dock tillnärmelsevis, rakt motsatt riktning.There is a technical problem in being able to realize the significance of and the advantages associated with allowing the flat grid-assigned cavity-associated wall portion to be assigned 524 8663 a grid structure with a “Blaze” angle, to offer a reaction and a diffraction in one, however, approximately, in the exact opposite direction.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och för- delarna förknippade med att låta gitterstrukturen och övriga åtgärder få vara anpassade för att kunna erbjuda enbart ett första ordningens diffraktionsgitter.There is also a technical problem in being able to realize the significance of and the advantages associated with allowing the lattice structure and other measures to be adapted to be able to offer only a first-order diffraction grating.

Det ligger därutöver ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta "Blaze"-vinkeln få vara vald mellan 50° och 60°.In addition, there is a technical problem in being able to realize the significance of and the benefits associated with allowing the "Blaze" angle to be chosen between 50 ° and 60 °.

Vidare torde det få ses som ett tekniskt problem att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta en eller flera, för diffrakterade vågläng- der anpassade, ljusmottagare få vara placerade nära den fysiska ljuskällan och/eller nära den virtuella ljuskällan och med sina mottagningslober riktade mot tillhöriga ytavsnitt, inom den parabelformigt krökta ytan.Furthermore, it should be seen as a technical problem to be able to realize the significance of and the benefits associated with allowing one or fl your, for diffracted wavelengths, light receivers to be located close to the physical light source and / or near the virtual light source and with their reception lobes directed towards the associated surface sections, within the parabolic-shaped curved surface.

Det ligger därutöver ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att därvid kunna skapa sådana förutsättningar att ett flertal ljusmottagare kan få bli placerade intill ett fokus eller en brännpunkt för nämnda parabelform.In addition, there is a technical problem in being able to realize the significance of and the advantages associated with being able to create such conditions that a plurality of light receivers can be placed next to a focus or a focal point for said parabola shape.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och för- delarna förknippade med att låta nämnda kavitet få vara bildad av två polymer- baserade replika, vilka behandlats för att tilldela utvalda väggpartier ljusreflek- terade egenskaper.There is also a technical problem in being able to realize the significance of and the advantages associated with allowing said cavity to be formed by two polymer-based replicas, which have been treated to give selected wall portions lighter fl ectated properties.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och för- delarna förknippade med att låta en utnyttjad ljuskälla få utgöras av en inkohe- rent ljuskälla, för alstrande av ett våglängdsspektra inom IR-området.There is also a technical problem in being able to realize the significance of and the benefits associated with allowing an utilized light source to consist of an incoherent light source, for generating a wavelength spectra within the IR range.

Det ligger vidare ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och för- delarna förknippade med att låta en fysisk ljuskälla eller en virtuell ljuskälla få 524 663 vara placerad i eller nära intill ett fokus eller en brännpunkt, tilldelad den para- belformigt konkavt krökta ytan.There is also a technical problem in being able to realize the significance of and the advantages associated with allowing a physical light source or a virtual light source to be placed in or close to a focus or a focal point, assigned to the parallel concave curved surface. .

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta en eller flera ljusmottagare få vara placerade nära intill eller i en brännpunkt, tilldelad den parabelformigt konkavt krökta ytan.There is a technical problem in being able to realize the significance of and the benefits associated with allowing one or more of your light receivers to be placed close to or in a focal point, assigned to the parabolic concave curved surface.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta en fysisk ljuskällan få vara placerad i ena fokus eller brännpunkten för en ellipsform eller ellipsoidform och att i det andra fokus eller den andra brännpunken är placerad ett för detektorsystemet anpassat optiskt filter, i eller nära intill en där uppträdande virtuell ljuskälla.There is a technical problem in being able to realize the significance of and the advantages associated with allowing a physical light source to be placed in one focus or focal point of an elliptical shape or ellipsoid shape and that in the other focus or the other focal point is placed an optically adapted detector system. fi lter, in or near a virtual light source appearing there.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta det optiska filtret få vara anpassat att tillåta en passage av ljusrelaterade våglängder inom ett för detektorsystemet gällande fritt spekt- ralområde.There is a technical problem in being able to realize the significance of and the advantages associated with allowing the optical filter to be adapted to allow the passage of light-related wavelengths within a free spectral range applicable to the detector system.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och för- delarna förknippade med att låta nämnda optiska filter få vara anpassat att filtrera bort eller spärra våglängder kortare än de våglängder som är samord- nade inom det valda, för detektorsystemet gällande, fria spektralområdet.There is also a technical problem in being able to realize the significance of and the advantages associated with allowing said optical filter to be adapted to filter out or block wavelengths shorter than the wavelengths coordinated within the selected, for the detector system, free the spectral range.

LösN/NGEN Föreliggande uppfinning utgår därvid ifrån den inledningsvis anvisade kända tekniken, där en gassensor är anpassad för att fastställa förekomsten av en eller flera gaser och/eller är anpassad för att fastställa en gasema uppvisande koncentration.SOLUTION The present invention is based on the initially known prior art, in which a gas sensor is adapted to determine the presence of one or more gases and / or is adapted to determine a concentration exhibiting the gases.

Gassensorn kräver en gascell, innefattande en, ljusreflekterande egenskaper uppvisande av väggpartier avgränsad, kavitet, avsedd att innesluta en för en mätning avsedd första volym av nämnda gas, en ljuskälla, anpassad att emit- tera ett ljusknippe riktat att reflekteras mellan kavitetstillhöriga och motställda 524 663 10 väggpartier, där detta ljusknippe är bildat av b|.a. divergerande ljusstrålar, som, reflekterade i ett konkavt väggparti, är anpassade att riktas mot en eller flera ljusmottagare och vilka är anpassade att via elektroniska kretsar låta avkänna uppträdande ljusintensitet i en eller flera, mot gasen svarande, signifikanta absorptionsvåglängder.The gas sensor requires a gas cell, comprising a, light-reflecting property exhibiting wall portions defined, cavity, intended to enclose a first volume of said gas intended for a measurement, a light source, adapted to emit a light beam directed to be reflected between cavity members 66 and opposing members. 10 wall portions, where this light beam is formed by b | .a. divergent light rays, which, reflected in a concave wall portion, are adapted to be directed at one or more of their light receivers and which are adapted to detect occurring light intensity via electronic circuits in one or two corresponding corresponding wavelengths of gas.

För att kunna lösa ett eller flera av de ovan angivna tekniska problemen anvisar föreliggande uppfinning speciellt att den kända tekniken skall kompletteras med att nämnda konkavt krökta väggparti skall vara anpassat att låta reflektera ett snett emottaget ljusknippe från ljuskällan mot ett plant gittertilldelat kavitetstill- hörigt väggparti.In order to be able to solve one or more of the above-mentioned technical problems, the present invention specifically indicates that the prior art should be supplemented by said concavely curved wall portion being adapted to have an obliquely received light beam reflected from the light source against a flat grid-assigned cavity-associated wall portion.

Det plana väggpartiet skall därvid uppvisa en reflekterande yta, uppvisande ett eller är strukturerat som ett ”Littrow"-arrangemang, och där ljusknippet är an- passat att falla in mot nämnda plana väggparti under en vinkel som ligger nära gittrets "B|aze”-vinkel.The flat wall portion shall then have a reflecting surface, having one or being structured as a "Littrow" arrangement, and where the light beam is adapted to fall towards said flat wall portion at an angle which is close to the "B | aze" of the grating. Angle.

Härigenom skapas förutsättningar för att låta en eller flera, mot den valda gasen svarande, absorptionsvåglängder inom ljusknippet få brlngas att reflekteras och diffrakteras av nämnda plana väggparti i en ”rakt” motsatt riktning, för att diffrak- terat ånyo reflekteras i nämnda krökta väggparti som en eller flera reflekterade våglängder, och få riktas mot nämnda ljusmottagare.This creates conditions for allowing one or fl era, corresponding to the selected gas, absorption wavelengths within the light beam to be allowed to be reflected and diffracted by said flat wall portion in a “straight” opposite direction, to be refracted again refracted in said curved wall portion or fl your reflected wavelengths, and may be directed at said light receiver.

Såsom föreslagna utföringsformer, fallande inom ramen för föreliggande uppfin- nings grundidé, anvisas att nämnda krökta väggparti skall ansluta sig till den krökta form som är gällande för en parabelform.As proposed embodiments, falling within the scope of the basic idea of the present invention, it is indicated that said curved wall portion should adhere to the curved shape which is valid for a parabola shape.

En fysisk ljuskälla skall då, via en reflektor eller reflektorkonstruktion, virtuellt kunna uppträda och vara placerad i eller nära ett parabelformen tillhörigt fokus eller brännpunkt.A physical light source must then, via a reactor or reactor construction, be able to virtually appear and be placed in or near a focus or focal point belonging to a parabola form.

Nämnda krökta väggparti skall då utgöras av en del av en parabelbåge, oriente- rad på ena sidan om en parabelforms axel. 524 663 Mera speciellt anvisas att det plana gittertilldelade kavitetstillhöriga väggpartiet skall vara tilldelat en gitterstruktur med en ”Blaze”-vinkel för reflektion och/eller diffraktion i rakt motsatt riktning och där gitterstrukturen och övriga åtgärder med fördel skall vara anpassade för ett första, och möjligen ett andra, ord- ningens diffraktionsgitter.Said curved wall portion shall then consist of a part of a parabolic arc, oriented on one side of an axis of a parabolic shape. 524 663 More specifically, it is pointed out that the flat grid-assigned cavity-associated wall portion should be assigned a grating structure with a "Blaze" angle for reflection and / or diffraction in the exact opposite direction and where the grating structure and other measures should be adapted for a first, and possibly a second, the diffraction grating of the order.

Vidare anvisas att ”Blaze”-vinkeln bör vara vald mellan 50° och 60°.It is further stated that the "Blaze" angle should be selected between 50 ° and 60 °.

Uppfinningen erbjuder också att en eller flera ljusmottagare skall kunna vara placerade nära ljuskällan och/eller en virtuell ljuskälla och där utnyttjade ljus- mottagares mottagningslober skall vara riktade mot den krökta ytan.The invention also offers that one or fl your light receivers should be able to be located close to the light source and / or a virtual light source and where the receiving lobes of utilized light receivers should be directed towards the curved surface.

Mera speciellt anvisas att nämnda kavitet skall vara bildad av två polymerbase- rade replika, vilka behandlats för att tilldela utvalda väggpartier ljusreflekterade egenskaper.More specifically, it is indicated that said cavity shall be formed of two polymer-based replicas, which have been treated to impart light-reflecting properties to selected wall portions.

Uppfinningen anvisar även att ljuskällan skall utgöras av en inkoherent ljuskälla för alstrande av ett våglängdsspektra inom IR-området.The invention also provides that the light source is to be an incoherent light source for generating a wavelength spectra within the IR range.

Uppfinningen anvisar vidare att en fysisk ljuskälla eller en virtuell ljuskälla skall kunna vara placerad nära intill eller i en brännpunkt, tilldelad den konkavt krökta ytan, medan en eller flera ljusmottagare skall kunna vara placerade i eller nära intill nämnda brännpunkt.The invention further provides that a physical light source or a virtual light source should be located close to or in a focal point, assigned to the concavely curved surface, while one or more light receivers should be able to be located in or close to said focal point.

Uppfinningen anvisar vidare att en fysisk ljuskälla skall vara placerad i ena brännpunkten eller fokus för en ellipsform eller en ellipsoidform och att i eller intill den andra brännpunken eller fokus, och den där uppträdande virtuella ljuskällan, är placerat ett optiskt filter.The invention further indicates that a physical light source should be located in one focal point or focus of an elliptical shape or an ellipsoid shape and that in or next to the other focal point or focus, and the virtual light source appearing there, an optical filter is placed.

Nämnda optiska filter skall vara anpassat att tillåta passage av ljusrelaterade våglängder inom ett för detektorsystemet gällande fritt spektralområde och mera speciellt är det fråga om att nämnda optiska filter skall vara anpassat att filtrera bort och blockera våglängder kortare än våglängder samordnade inom det fria spektralområdet. 52412663 FÖRDELAR De fördelar som främst kan få anses vara kännetecknande för föreliggande uppfinning och de därigenom anvisade speciella signifikativa kännetecknen är att härigenom har det skapats förutsättningar för att på ett enkelt sätt kunna erbjuda en framställning av en gasanpassad gascell, där en kavitet, en ljuskälla och en eller flera ljusmottagare är samordnade till en kompakt enhet och direkt anpassade till varandra för att utvärdera en eller flera valda gaser och/eller gasblandningar.Said optical filter shall be adapted to allow the passage of light-related wavelengths within a free spectral range applicable to the detector system, and more particularly it is said that said optical filter shall be adapted to filter away and block wavelengths shorter than wavelengths coordinated within the free spectral range. 52412663 ADVANTAGES The advantages which can mainly be considered to be characteristic of the present invention and the special significant features indicated thereby are that in this way conditions have been created to be able to offer in a simple manner a production of a gas-adapted gas cell, where a cavity, a light source and one or fl your light receivers are coordinated into a compact unit and directly adapted to each other to evaluate one or fl your selected gases and / or gas mixtures.

Ett parabelformat krökt ljusreflekterande väggparti inom kaviteten skall reflekte- ra ett inkommande divergerande ljusknippe som en vågfront mot ett plant gitter- tilldelat väggparti, som i sin tur diffrakterat reflekterar en vågfront med valda våglängder tillbaka till den krökta ytan, som i sin tur reflekterar diffrakterade våglängder mot en eller flera ljusmottagare, för att med hjälp av en utvärderad ljuslntensitet inom utvald eller utvalda absorptionsvåglängder kunna fastställa förekomst av en eller flera gaser och/eller gasens koncentration.A parabola-shaped curved light-vägg-rectangular wall portion within the cavity should re-ett an incoming divergent light beam as a wavefront against a flat lattice-assigned wall portion, which in turn diffractively re-reflects a wavefront with selected wavelengths back to the curved surface, which in turn diffuses against one or fl your light receivers, in order to be able to determine with the aid of an evaluated light intensity within selected or selected absorption wavelengths the presence of one or fl your gases and / or the gas concentration.

Det som främst kan få anses vara kännetecknande för föreliggande uppfinning anges i det efterföljande patentkravets 1 kännetecknande del.What can primarily be considered to be characteristic of the present invention is stated in the characterizing part of the following claim 1.

KORT FIGURBESKRIVNING En för närvarande föreslagen utföringsform, uppvisande de med föreliggande uppfinning förknippade signifikativa kännetecknen, skall nu i ett exemplifierande syfte närmare beskrivas med en hänvisning till bifogad ritning, där; Figur 1 Figur 2 Figur 3 Figur 4 Figur 5 Figur 6 Figur 7 524 663 13 visar principiellt och i blockschemaform en gassensor, inne- fattande en, enligt uppfinningens anvisningar strukturerad och av en gas genomströmningsbar. gascell, med en ljuskälla och två ljusmottagare, anslutna till elektroniska kretsar med en display-enhet, visar i planvy en förstorad bild av gascellen med sin kavitets- uppbyggnad, en ljuskälla och två ljusmottagare, dock utan elektroniska kretsar för att driva ljuskällan och mottaga och värdera ljusintensiteten för relevant absorptionsvåglängd eller -våglängder relaterade till en vald gas, visar valet utav systemdesign och "Blaze"-vinkel, när dessa är valda med tanke på en uppträdande gitterstrukturi kristallint kisel, visar mera exakt en utnyttjad utföringsform utav ett "Littrow”- arrangegrnang, tilldelat ett plant, ljusreflekterande och våg- längdsdiffrakterande väggparti, visar i planvy gascellen enligt figur 2, där ljusreflektion och våglängds- eller ljusdiffraktion är inritad för en gascell, anpas- sad för att kunna utvärdera förekomsten av gasen C02 och aktuell koncentration därav, visar i en graf verkningsgradens variation med avseende på våglängden för ett ”Littrow”-arrangemang och visar i en graf detektorernas våglängdsrelaterade mottagning i relation till procent av ljuskällans emission. 524 663 BESKRIVNING ÖVER Nu FöREsLA GEN uTFöRlNGsFoRM Det skall då inledningsvis framhållas att i den efterföljande beskrivningen över en för närvarande föreslagen utföringsform, som uppvisar de med uppfinningen förknippade signifikativa kännetecknen och som tydliggöres genom de i de efterföljande ritningarna visade figurerna, har vi låtit välja termer och en speciell terminologi i den avsikten att därvid i första hand låta tydliggöra uppfinnings- idén.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS An presently proposed embodiment, exhibiting the significant features associated with the present invention, will now be further described, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which; Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 524 663 13 shows in principle and in block diagram form a gas sensor, comprising a, structured according to the instructions of the invention and flowable by a gas. gas cell, with a light source and two light receivers, connected to electronic circuits with a display unit, shows in plan view an enlarged view of the gas cell with its cavity structure, a light source and two light receivers, but without electronic circuits to operate the light source and receive and evaluate the light intensity for the relevant absorption wavelength or wavelengths related to a selected gas, shows the choice of system design and "Blaze" angle, when these are selected in view of a appearing lattice structure crystalline silicon, shows more precisely an utilized embodiment of a "Littrow" - arrangement, assigned to a flat, lighter fl rectifying and wavelength diffractive wall portion, shows in plan view the gas cell according to fi figure 2, where brighter fl section and wavelength or light diffraction are plotted for a gas cell, adapted to evaluate the presence of the gas C02, current concentration shows in a graph the variation of the efficiency with respect to the wavelength for a "Littrow" arrangement and shows in a graph the detectors' wavelength-related reception in relation to the percentage of the light source's emission. 524 663 DESCRIPTION OF THE EMBODIMENT OF THE CURRENT EMBODIMENT It should then be pointed out at the outset that in the following description of a presently proposed embodiment, which exhibits the significant features associated with the invention and which is clarified by the drawings shown hereinafter. and a special terminology for the purpose of clarifying the idea of invention in the first instance.

Det skall emellertid i detta sammanhang beaktas att här valda uttryck inte skall ses som begränsande enbart till de här utnyttjade och valda termerna utan det skall underförstås att varje sålunda vald term skall tolkas så att den därutöver omfattar samtliga tekniska ekvivalenter som fungerar på samma eller väsent- ligen samma sätt för att därvid kunna uppnå samma eller väsentligen samma avsikt och/eller tekniska effekt.In this context, however, it should be borne in mind that the terms chosen here should not be construed as limiting only the terms used and chosen here, but it should be understood that each term thus chosen should be interpreted so as to include all technical equivalents operating on the same or essential terms. in the same way in order to be able to achieve the same or substantially the same intention and / or technical effect.

Med en hänvisning till figur 1 visas således där schematiskt och principiellt grundförutsättningarna för föreliggande uppfinning och där de med uppfinningen förknippade signifikativa egenheterna generellt konkretiserat, genom en nu före- slagen och i det efterföljande närmare beskriven utföringsform.With reference to Figure 1, the basic preconditions for the present invention and where the significant peculiarities associated with the invention are generally concretized are shown there in a schematic and principled manner, through an embodiment now proposed and described in more detail below.

Den principiella uppbyggnaden av en gassensor 1, enligt figur 1, är i och för sig tidigare känd.The basic construction of a gas sensor 1, according to Figure 1, is per se previously known.

Uppfinningen omfattar i första hand den utnyttjade gascellen 2, med en unik orientering av en fysisk ljuskälla 3 och en unik samordning av ett antal ljusmot- tagare, där utföringsexemplet visar på två sidorelaterade ljusmottagare 4 och 5.The invention primarily comprises the utilized gas cell 2, with a unique orientation of a physical light source 3 and a unique coordination of a number of light receivers, where the embodiment shows two side-related light receivers 4 and 5.

En inom detta tekniska område insatt person inser att antalet ljusmottagare 4, 5 kan variera liksom ljusmottagarnas fysiska placering, allt i beroende av vald gas eller valda gaser alternativt en vald gasblandning och formen av kaviteten inom gascellen 2.A person skilled in the art realizes that the number of light receivers 4, 5 can vary as well as the physical location of the light receivers, all depending on the selected gas or gases or a selected gas mixture and the shape of the cavity within the gas cell 2.

Enbart i ett förenklande syfte har därför den efterföljande beskrivningen över en föreslagen utföringsform illustrerats med två sidorelaterade ljusmottagare, där 524 663 15 den ena ljusmottagaren 4 är placerad och anpassad för en mot den valda gasen svarande absorptionsvåglängd medan den andra ljusmottagaren 5 är placerad och anpassad för att tjäna som en referensvåglängd.For the sake of simplicity only, therefore, the following description of a proposed embodiment has been illustrated with two side-related light receivers, where one light receiver 4 is located and adapted for an absorption wavelength corresponding to the selected gas while the other light receiver 5 is located and adapted for to serve as a reference wavelength.

Med hjälp av denna kan signalen i mottagaren 4 normeras till att bli väsentligen oberoende av ljuskällans 3 eventuellt varierande ljusintensitet, vilket i vart fall inträder vid ett åldrande.With the aid of this, the signal in the receiver 4 can be normalized to become substantially independent of the possibly varying light intensity of the light source 3, which in any case occurs with aging.

Gascellen 2 innefattar för detta ändamål, enligt figur 1, en, ljusreflekterande egenskaper uppvisande av motställda väggpartier avgränsad, kavitet 2', be- gränsad schematiskt av ett första sidorelaterat väggparti 2a, ett andra sidorela- terat väggparti 2b, ett tredje sidorelaterat väggparti 2c och ett fjärde sidorela- terat väggparti 2d.For this purpose, the gas cell 2 comprises, according to Figure 1, a light-reflecting property having opposite wall portions delimited, cavity 2 ', schematically delimited by a first side-related wall portion 2a, a second side-related wall portion 2b, a third side-related wall portion 2c and a fourth side-related wall portion 2d.

Nämnda sidorelaterade väggpartier 2a, 2b, 2c och 2d står i en samverkan med ett plant bottenparti 2e och ett plant takparti 2f, orienterade parallella till varand- ra.Said side-related wall portions 2a, 2b, 2c and 2d are in cooperation with a flat bottom portion 2e and a flat roof portion 2f, oriented parallel to each other.

Sålunda har för ljusreflekterande egenskaper behandlade väggpartier eller väggytor 2a, 2b tilldelats hänvisningsbeteckningar 2a', 2b' o.s.v. och kan i den efterföljande beskrivningen benämnas spegelytor 2a', 2b' o.s.v.Thus, wall portions or wall surfaces 2a, 2b treated for light-reflecting properties have been assigned reference numerals 2a ', 2b' and so on. and may in the following description be referred to as mirror surfaces 2a ', 2b' and so on.

Principiellt krävs att en ljusstråle ”L” från ljuskällan 3 skall passera nämnda kavi- tet 2' och här förenklat reflekteras av spegelytan 2b' och riktas mot och motta- gas av ljusmottagaren 4 (eller 5) på i och för sig känt sätt. Ljusstrålen ”L” defi- nierar därmed en kavitetsinnesluten optiska mätsträcka genom ett inneslutet gasprov (G).In principle, it is required that a light beam "L" from the light source 3 should pass the said cavity 2 'and here simplified is reflected by the mirror surface 2b' and directed towards and received by the light receiver 4 (or 5) in a manner known per se. The light beam “L” de fi- thus initiates a cavity-enclosed optical measuring distance through an enclosed gas sample (G).

Olika gaser och olika gasblandningar kräver olika långa optiska mätsträckor och detta kan erbjudas genom en förstoring av kavitetens dimensioner eller skapa förutsättningar för ett flertal reflektionspartier eller -punkter mellan ljuskällan 3 och mottagare 4, 5. 524 663 16 Sålunda visar figur 1 i blockschemaform en för en gas ”G” genomströmningsbar gascell 2 och vilken gascell 2 kommer att innesluta ett för en elektronisk utvär- dering avsett gasprov (G).Different gases and different gas mixtures require different lengths of optical measuring distances and this can be offered by enlarging the dimensions of the cavity or creating conditions for a number of reaction portions or points between the light source 3 and receiver 4, 5. 524 663 16 Thus fi gur 1 in block diagram form shows a for a gas “G” flowable gas cell 2 and which gas cell 2 will enclose a gas sample (G) intended for an electronic evaluation.

Den enligt uppfinningen anvisade gascellen 2, enligt figur 2, är anpassad att som en enhet kunna samverka med elektroniska kretsar 6, för att med hjälp av dessa kunna driva en gascellstillhörig ljuskälla 3 och avkänna signaler uppträd- ande på en eller flera ljusmottagare 4, 5, för att därmed kunna utvärdera mo- mentan ljusintensitet, relaterad till en vald absorptionsvåglängd eller våglängder alternativt relaterad till en vald referensvåglängd eller referensvåglängder, och i beroende därav låta utvärdera förekomsten av en vald gas ”G” och/eller en så- dan gas uppvisande koncentration.The gas cell 2 designated according to the invention, according to Figure 2, is adapted to be able as a unit to cooperate with electronic circuits 6, in order to be able to operate a gas cell-associated light source 3 and detect signals occurring on one or more of their light receivers 4, 5. , in order to be able to evaluate the instantaneous light intensity, related to a selected absorption wavelength or wavelengths or alternatively related to a selected reference wavelength or reference wavelengths, and accordingly have the presence of a selected gas "G" and / or such a gas exhibiting concentration.

En display-enhet 7 är ansluten till nämnda elektroniska kretsar 6 för att visuellt på en display-yta eller bildskärm 7' låta indikera enbart gasförekomst eller en gasförekomster uppvisande koncentration.A display unit 7 is connected to said electronic circuits 6 for visually indicating on a display surface or screen 7 'only a gas deposit or a gas deposit having a concentration.

Med en hänvisning till figur 2 visas där i planvy mera i detalj en gascell 2, i en- lighet med föreliggande uppfinning, och vars geometri och uppbyggnad närma- re skall beskrivas i det efterföljande.With reference to Figure 2, there is shown in plan view in more detail a gas cell 2, in accordance with the present invention, and the geometry and structure of which will be described in more detail in the following.

Gascellen 2, enligt figur 2, har en rätt komplicerad form och definierar i första hand en för ett gasprov (G) anpassad kavitet 2' eller utrymme, vilket närmare skall beskrivas i det efterföljande.The gas cell 2, according to Figure 2, has a rather complicated shape and primarily defines a cavity 2 'or space adapted for a gas sample (G), which will be described in more detail below.

Den egentliga optiska mätsträckan är i en första utföringsform utvecklad inom nämnda utrymme, betecknat ett andra utrymme ”K2”.The actual optical measuring distance is in a first embodiment developed within said space, designated a second space "K2".

Kavitetens 2' samtliga inre väggpartier (dock ej väggpartierna 3d, 3e), med tillhörande bottenparti och takparti, är ytbehandlande på i och för sig känt sätt, för att därav uppvisa höga ljusreflekterande egenskaper. 524 663 17 Gascellen 2 med sin kavitet 2' skall betraktas tunn, i det att väggpartierna 2a, 2b, 2c och 2d är valda mycket smala och bottenpartiet 2e och takpartiet 2f är placerade nära varandra.All the inner wall portions of the cavity 2 '(except for the wall portions 3d, 3e), with associated bottom portion and roof portion, are surface-treated in a manner known per se, in order to exhibit high light-reflecting properties therefrom. The gas cell 2 with its cavity 2 'is to be considered thin, in that the wall portions 2a, 2b, 2c and 2d are chosen very narrow and the bottom portion 2e and the roof portion 2f are placed close to each other.

Höjddimensionen är för figur 2 vald att motsvara erforderlig höjd för ljuskällan 3, vilket kan beräknas till 3 till 5 mm.The height dimension is selected for 2 gur 2 to correspond to the required height for the light source 3, which can be calculated to 3 to 5 mm.

Kaviteten 2' kan här betraktas bestå av två skilda utrymmen, ett första utrymme "K1”, med en fysisk ljuskälla 3 och en reflektor eller reflektorkonstruktion, och ett andra utrymme ””K2”, med funktionen att i första hand låta definiera en för gasprovet (G) avsedd mätkammare, Kaviteten 2' och dess andra utrymme ”K2” uppvisar här en första öppning 21 för ett tillträde av en för mätningen avsedd gas "G" och en andra öppning 22 för utträde eller utlopp av den för mätningen avsedda och utnyttjade gasen Det första utrymmet ”K1” är format för att innesluta en rundstrålande fysisk ljus- källa 3, anpassad att emittera ett riktat och konvergerande ljusknippe 3a, mot och genom en öppning 3b under utnyttjandet av en reflektor eller reflektorkonst- ruktion 3c_ Detta första utrymme ”K1 ” har som nämnda reflektor 3c ett delvis elliptiskt eller ellipsiodalt format delparti (K1') och ett anslutande delparti (K1"), som har en avsmalnande form.The cavity 2 'can here be considered to consist of two different spaces, a first space "K1", with a physical light source 3 and a reactor or reactor construction, and a second space "" K2 ", with the function of primarily letting one for the gas sample (G) measuring chamber, the cavity 2 'and its second space "K2" have here a first opening 21 for an access of a gas intended for the measurement "G" and a second opening 22 for exit or outlet of the intended and used for the measurement the gas The first space “K1” is shaped to enclose a radiating physical light source 3, adapted to emit a directed and converging light beam 3a, towards and through an aperture 3b using a reflector or reactor structure 3c_ This first space ” K1 'has, as said reactor 3c, a partially elliptical or ellipsidally shaped sub-portion (K1') and a connecting sub-portion (K1 "), which has a tapered shape.

Den rundstrålande fysiska ljuskällan 3 är placerad i ena fokus eller brännpunk- ten ”F1” för den ellipsformen kaviteten (K1'), varvid avdelade rundstrålande ljus- strålar från ljuskällan 3 kommer av reflektorn 3c att reflekteras mot ett andra fokus eller brännpunkt ”F2”, och bildar där en virtuell bild av den fysiska ljuskäl- lan, tilldelad hänvisningsbeteckningen (3').The omnidirectional physical light source 3 is located in one focus or the focal point “F1” of the elliptical cavity (K1 '), whereby divided omnidirectional light rays from the light source 3 will be re-echoed by the rejector 3c towards a second focus or focal point “F2” , and there forms a virtual image of the physical light source, assigned the reference numeral (3 ').

Det andra eller anslutande delpartiet (K1”) visas här avgränsat av två konverge- rande väggpartier 3d och 3e. 524 663 Ljusstrålarna från |juskä||an 3 reflekteras dels i en elliptisk krökt spegelyta till- hörande reflektorn 3c mot fokus ”FZ” dels sker en direktutstrålning från |jus- källan 3 mot fokus ”F2".The second or connecting sub-section (K1 ”) is shown here delimited by two converging wall sections 3d and 3e. 524 663 The light rays from | juskä || an 3 are reflected partly in an elliptical curved mirror surface belonging to the rector 3c towards focus “FZ” and partly a direct radiation takes place from | jus- source 3 towards focus “F2”.

Väggpartierna 3d och 3e är anpassade med en inbördes konvergerande form för att därmed definiera en öppningsvinkel ”a", för det första utrymmet "K1” och skall då vara formade eller behandlade för att undvika ljusreflektioner eller som ett alternativ låta uppvisa bristande reflekterande egenskaper.The wall portions 3d and 3e are adapted with a mutually converging shape in order to thereby en form an aperture angle "a", for the first space "K1" and must then be shaped or treated to avoid light reactions or as an alternative exhibit deficient reflective properties.

Väggpartierna 3d, 3e kan i det senare fallet då vara ”landade” eller ”svarta”.The wall sections 3d, 3e can in the latter case then be "landed" or "black".

Ett ljusknippe 3a', med en divergeringsvinkel ”a”, kan nu anses eller betraktas utgå ifrån en punktformad virtuell ljuskälla (3') från brännpunkten eller fokus ”F2” och bildar därvid, inom det andra utrymmet ”K2”, divergerande ljusstrålar, som, snett reflekterade i ett konkavt väggparti 2b, med en behandlad väggyta eller spegelyta 2b'. Detta divergerande ljusknippe 3a' totalreflekteras i nämnda konkava spegelyta 2b' och blir därvid anpassat att som en vågfront kunna riktas mot ett motställt andra, ett plant, väggparti 2g, med en, för en diffraktion av mot- tagna ljusstrålar och våglängder, behandlad väggyta 2g', av en konstruktion som närmare skall beskrivas l det efterföljande.A light beam 3a ', with a divergence angle "a", can now be considered or considered to start from a point-shaped virtual light source (3') from the focal point or focus "F2" and thereby form, within the second space "K2", divergent light beams, which , obliquely reflected in a concave wall portion 2b, with a treated wall surface or mirror surface 2b '. This diverging light beam 3a 'is completely reflected in said concave mirror surface 2b' and is thereby adapted to be directed as a wavefront towards an opposite second, a flat, wall portion 2g, with a treated wall surface 2g, for a diffraction of received light beams and wavelengths. ', of a construction which will be described in more detail below.

En diffrakterat ljus med utvald våglängd eller våglängder uppvisande vågfront reflekteras från den plana väggytan 2g' mot den konkava väggytan eller spegel- yta 2b' för att därifrån riktas tillbaka mot den virtuella |juskä||an (3'), men med relevant absorptionsvåglängd alternativt absorptionsvåglängder riktade för att träffa en eller flera ljusmottagare, såsom ljusmottagarna 4 resp. 5, på ett sätt som närmare skall beskrivas i det efterföljande och med en hänvisning till figurerna 5, 6 och 7.A diffracted light with a selected wavelength or wavelengths having a wavefront is reflected from the flat wall surface 2g 'towards the concave wall surface or mirror surface 2b' to be directed therefrom back towards the virtual | juskä || an (3 '), but with relevant absorption wavelength alternatively absorption wavelengths directed to hit one or more light receivers, such as the light receivers 4 resp. 5, in a manner to be described in more detail below and with reference to Figures 5, 6 and 7.

Ljusmottagaren 4 och varje annan utnyttja ljusmottagare (såsom ljusmottagaren 5 och andra ej visade ljusmottagare) är anpassad att låta mottaga och avkänna ljusintensiteten i den mot gasen svarande och diffrakterade absorptionsvågläng- den medan övriga ljusmottagare på samma sätt låter avkänna momentan ljusin- tensitet för sin tilldelade absorptionsvåglängd. 524 663 Den plana gittertilldelade kavitetstillhöriga väggytan 2g' uppvisar således en ljusreflekterande, ljusdiffrakterande eller våglängdsdiffrakterande, yta och där denna yta 2g" är strukturerad som ett känt ”Littrow”-arrangemang.The light receiver 4 and each other utilized light receiver (such as the light receiver 5 and other light receivers not shown) are adapted to allow the light intensity to be received and sensed in the corresponding and diffracted absorption wavelength, while other light receivers similarly have their instantaneous light intensity sensed. absorption wavelength. 524 663 The flat grid-assigned cavity-associated wall surface 2g 'thus has a brighter fl-rectifying, light-diffracting or wavelength-diffracting, surface and where this surface 2g "is structured as a known" Littrow "arrangement.

Den av väggytan 2b' totalreflekterade ljusvågen 3a”, med parallella ljusstrålar, är anpassad att falla in mot nämnda väggparti 29 och väggyta 2g' under en infallsvinkel som ligger nära gittrets ”Blaze"-vinkel.The light wave 3a 'totally ignored by the wall surface 2b', with parallel light beams, is adapted to fall towards said wall portion 29 and wall surface 2g 'at an angle of incidence which is close to the "Blaze" angle of the grating.

I "Springer Series in Chemical Physics” volym 5 ”Laser Spectroscopy” definie- ras förutsättningarna för ett “Littrow"-arrangemang och en ”Blaze"-vinkel på sidorna 132 och 134.In "Springer Series in Chemical Physics" volume 5 "Laser Spectroscopy" the conditions for a "Littrow" arrangement and a "Blaze" angle are shown on pages 132 and 134.

När det gäller utrymmet "K2” och gasprovet (G) inneslutet i nämnda utrymme "K2” så kommer den optiska längden för ljusknippet 3a', den optiska längden för den reflekterade vågfronten 3a", den diffrakterade vågfronten (3a”), de reflekte- rade och diffrakterade ljusstrålarna från den konkava ytan 2b' bl.a. mot motta- garen 4, att utgöra den totala och effektiva optiska mätsträckan genom det innestängda gasprovet (G).In the case of the space "K2" and the gas sample (G) enclosed in said space "K2", the optical length of the light beam 3a ', the optical length of the reflected wavefront 3a ", the diffracted wavefront (3a"), the reflected refracted and diffracted light rays from the concave surface 2b ', inter alia towards the receiver 4, to constitute the total and effective optical measuring distance through the trapped gas sample (G).

Enligt en föreslagen andra utföringsform av den uppfinningsenliga gascellen 2 kan mätsträckans längd utökas genom att även innefatta en optisk mätsträcka inom det första utrymmet ”K1” genom att tillåta gasen ”G” att dessutom få pas- sera in genom en öppning 21' och ut genom en öppning 22”.According to a proposed second embodiment of the inventive gas cell 2, the length of the measuring distance can be increased by also including an optical measuring distance within the first space "K1" by allowing the gas "G" to also pass in through an opening 21 'and out through an opening 22 ”.

Varje utvald våglängd inom ljusknippet 3a” och vågfronten 3a” bringas nu att reflekteras och diffrakteras av nämnda plana väggyta 2g' i en ”rakt” motsatt riktning som en diffrakterad ljusvåg med skilda våglängder, betecknad (3a”), för att sålunda våglängdseparerat reflekteras i nämnda krökta yta 2b' och därmed få passera, som ett absorptionsvågIängdsrelaterat ljusknippe 3f, mot nämnda ljusmottagare 4.Each selected wavelength within the light beam 3a "and the wavefront 3a" is now caused to be reflected and diffracted by said flat wall surface 2g 'in a "straight" opposite direction as a diffracted light wave with different wavelengths, denoted (3a "), so as to reflect wavelength separately said curved surface 2b 'and thereby allowed to pass, as an absorption waveLength-related light beam 3f, towards said light receiver 4.

Med uttrycket ”rakt” motsatt riktning skall dock förstås en obetydlig skillnad och en reflektionsvinkel som endast något avviker från "noll". 524 663 20 Av betydelse här är att den valda absorptionsvåglängden, som skall mätas, inte kommer att uppträda i eller nära intill den virtuella ljuskällan (3').By the expression "straight" opposite direction, however, is meant an insignificant difference and a reaction angle which deviates only slightly from "zero". 524 663 20 It is important here that the selected absorption wavelength to be measured will not occur in or near the virtual light source (3 ').

Den krökta väggytans 2b' form, i figur 2, ansluter sig till den krökta form som gäller för en matematisk parabelfunktion.The shape of the curved wall surface 2b ', in Figure 2, adheres to the curved shape that applies to a mathematical parabola function.

Ljusstrålar mot och från reflektorn eller reflektorytan 3c konvergerar, via ett kon- vergerande ljusknippe 3a, mot fokuserings- eller brännpunkten "F2”, exponeran- de den virtuella ljuskällan (3') och denna skall kunna vara orienterad i eller hell- re nära intill en fokuseringspunkt eller brännpunkt "F3" för den parabelformat krökta väggytan 2b'.Light beams towards and from the reactor or reactor surface 3c converge, via a converging light beam 3a, towards the focusing or focal point "F2", exposing the virtual light source (3 ') and this should be able to be oriented in or rather close to a focal point or focal point "F3" for the parabolic curved wall surface 2b '.

Nämnda krökta väggyta 2b' utgöres således av ett parabelbågsformat väggparti (2b'), orienterat på ena sidan om en parabelforms axel 2b'”.Said curved wall surface 2b 'thus consists of a parabolic arcuate wall portion (2b'), oriented on one side of an axis of a parabolic shape 2b ''.

Gitterstrukturen 29” på väggytan 2g' är, tillika med andra åtgärder, anpassad som ett första ordningens diffraktionsgitter.The lattice structure 29 ”on the wall surface 2g 'is, together with other measures, adapted as a first-order diffraction grating.

”B|aze”-vinkeln är därmed vald i beroende av vald absorptionsvåglängd och kommer i praktiken att uppvisa vinkelvärden mellan 50° och 60°.The "B | aze" angle is thus selected depending on the selected absorption wavelength and will in practice have angular values between 50 ° and 60 °.

Utföringsformen enligt figur 2 illustrerar att två något separerade ljusmottagare 4, 5 är placerade utanför det första utrymmet ”Kl” och nära den virtuella ljus- källan (3') och riktade med sina mottagningslober 3f resp. 3h mot den krökta ytan 2b' och väggpartiet (2b'), för att på så sätt kunna mottaga olika för gasen eller gaserna representativa absorptionsvåglängder.The embodiment according to Figure 2 illustrates that two slightly separated light receivers 4, 5 are located outside the first space “K1” and close to the virtual light source (3 ') and directed with their receiving lobes 3f resp. 3h towards the curved surface 2b 'and the wall portion (2b'), in order thus to be able to receive different absorption wavelengths representative of the gas or gases.

Mera speciellt anvisar uppfinningen att nämnda kavitet 2' kan vara bildad av två polymerbaserade replika, vilka behandlats i en separat process för att tilldela väggpartierna och väggytorna goda ljusreflekterade egenskaper. 524 663 21 Ljuskällan 3 utgöres också av en inkoherent ljuskälla, för alstrande av ett våg- längdsspektra inom lR-området och därmed kan ljuskällan 3 tilldelas formen av en glödtråd 30, omsluten av ett kvartsglas 31.More specifically, the invention indicates that said cavity 2 'may be formed of two polymer-based replicas, which have been treated in a separate process to impart good light-refracted properties to the wall portions and wall surfaces. The light source 3 is also constituted by an incoherent light source, for generating a wavelength spectra within the 1R range, and thus the light source 3 can be assigned the shape of a filament 30, enclosed by a quartz glass 31.

Reflektorn 3c är i figur 2 formad längs en elliptisk formad linje 3c' som en plan elliptisk krökt yta, sträckande sig ett stycke förbi ena fokus ”F1”, ett avstånd svarande mot ett valt avstånd mellan, nämnda fokus "F1" och ett vertex, be- tecknat "V1 Den krökta ellipsformade linjen 3c' ansluter distalt till de två konvergerande plana väggpartierna 3d och 3e, vilka förbinder den krökta linjen 3c' med det andra fokus "F2”, för att där lämna en liten öppning 3g, (3b), säg ca 1,2 - 0,3 mm, såsom 0,6 mm.The rectifier 3c is formed in Fig. 2 along an elliptical shaped line 3c 'as a flat elliptical curved surface, extending a distance past one focus "F1", a distance corresponding to a selected distance between, said focus "F1" and a vertex, designated "V1 The curved elliptical line 3c 'connects distally to the two converging planar wall portions 3d and 3e, which connect the curved line 3c' to the second focus" F2 ", to leave there a small opening 3g, (3b) , say about 1.2 - 0.3 mm, such as 0.6 mm.

Väggpartierna 3d och 3e är tilldelade en sågtandsform, för att därmed kunna absorbera eller reflektera bort icke önskvärda störningar, som faller utanför önskad öppningsvinkel ”a” för ljusknippet 3a', alstrade direkt av ljuskällan 3 och/eller via reflektioner av infallande ljus tillbaka till den elliptiskt krökta linjen 3c' eller ytan 3c.The wall portions 3d and 3e are assigned a sawtooth shape, so as to be able to absorb or re-reflect away undesirable disturbances, which fall outside the desired aperture angle "a" for the light beam 3a ', generated directly by the light source 3 and / or via reactions of incident light back to the elliptically curved line 3c 'or surface 3c'.

Arrangemanget med den elliptiskt krökta plana ytan 3c och de konvergerande väggpartierna 3d och 3e är sinsemellan så dimensionerade att utsänt diverge- rande ljusknippe 3a' från öppningen 3g, med ett där applicerat optiskt filter 3g' får en divergerlngsvinkel ”a” av mellan 30° och 45°, såsom omkring 40°.The arrangement with the elliptically curved flat surface 3c and the converging wall portions 3d and 3e are mutually dimensioned so that emitted diverging light beam 3a 'from the aperture 3g, with an optical filter 3g' applied there, has a divergence angle "a" of between 30 ° and 45 °, such as about 40 °.

Ljusknippet 3a', lämnande öppningen 3g, är divergerande med kanttilldelade ljusstrålar tilldelade hänvisningsbeteckningarna 13a', 23a'.The light beam 3a ', leaving the aperture 3g, is diverging with edge-assigned light beams assigned the reference numerals 13a', 23a '.

Den krökta ytan 2b och spegelytan 2b” är anpassade som en parabellinje, med origo i en vertexpunkt ”V2” och med en axel 2b” orienterad genom eller i vart fall nära intill öppningen 3g och fokus eller brännpunkten "FZ". 524 663 22 Den krökta ytan 2b och spegelytan 2b' utgör en vald del eller väggparti (2b') av ena halvan av en parabellinje, med sin brännpunkt eller fokus tilldelad hänvis- ningsbeteckningen ”F3”.The curved surface 2b and the mirror surface 2b ”are adapted as a parabola line, originating in a vertex point“ V2 ”and having an axis 2b” oriented through or at least close to the opening 3g and focus or focal point “FZ”. 524 663 22 The curved surface 2b and the mirror surface 2b 'constitute a selected part or wall portion (2b') of one half of a parabola line, with its focal point or focus assigned the reference numeral "F3".

Fokus ”F2” och fokus ”FS” skulle med fördel kunna sammanfalla i en utförings- form, men har i utföringsexemplet illustrerats något förskjutna från varandra längs axeln 2b”, vilket närmare skall beskrivas i det efterföljande.Focus “F2” and focus “FS” could advantageously coincide in one embodiment, but have been illustrated in the exemplary embodiment slightly offset from each other along the axis 2b ”, which will be described in more detail below.

Vågfronten 3a” från spegelytan 2b' reflekteras i gitterytan 2g” och diffrakteras för att återgå som en diffrakterad vågfront (3a”) mot spegelytan 2b', för att som bl.a. två diffrakterade ljusknippen 3f och 3h, med sina absorptionsvåglängder, reflekteras mot var sin ljusmottagare 4 och 5.The wavefront 3a ”from the mirror surface 2b 'is reflected in the lattice surface 2g” and diffracted to return as a diffracted wavefront (3a ”) towards the mirror surface 2b', in order that as e.g. two diffracted light beams 3f and 3h, with their absorption wavelengths, are reflected towards their respective light receivers 4 and 5.

Reflektionsvinkeln "b" för ljusknippets 3a' första kantrelaterade ljusstråle 13a' bör väljas mellan 20° och 40°, företrädesvis mellan 25” och 35°, såsom omkring 30°.The reflection angle "b" for the first edge-related light beam 13a 'of the light beam 3a' should be selected between 20 ° and 40 °, preferably between 25 "and 35 °, such as about 30 °.

Reflektionsvinkeln ”c” för ljusknippets 3a' andra kantrelaterade ljusstråle 23a' bör väljas mellan 40° och 80°, företrädesvis mellan 50° och 70°, såsom omkring 60°.The angle of reflection 'c' of the second edge-related light beam 23a 'of the beam 3a' should be selected between 40 ° and 80 °, preferably between 50 ° and 70 °, such as about 60 °.

Mera speciellt är brännpunkten eller fokus ”F2” och öppningen 3g placerade närmare intill fokus ”F3”, dock i en riktning mot vertex ”V2”, medan öppningen 4a för mottagaren 4 för ljusknippet inom mottagningsloben 3f är placerad på andra sidan fokus "F3”.More specifically, the focal point or focus "F2" and the aperture 3g are located closer to the focus "F3", however in a direction towards the vertex "V2", while the aperture 4a of the receiver 4 for the light beam within the receiving lobe 3f is located on the other side of focus "F3" .

Mottagaren 5, med sin öppning 5a, är anpassad för att mottaga selekterade ljusstrålar inom mottagningsloben 3h, med en vald frekvens, för att tjäna som en referenssignal i kretsen 6.The receiver 5, with its aperture 5a, is adapted to receive selected light beams within the receiving beam 3h, at a selected frequency, to serve as a reference signal in the circuit 6.

Med den ovan angivna beskrivningen över utföringsformen enligt figur 2 blir det uppenbart att ett flertal andra ljusmottagare, liknande mottagaren 4 och/eller mottagaren 5, kan fysiskt separeras och fördelas för att på så sätt låta detektera 524 663 23 olika absorptionsvåglängder eller -frekvenser, svarande mot och signifikativa för andra valda gaser. Även om ljusmottagarna 4 och 5 här placeras under det första utrymmet ”K1" är det intet som hindra att placera dessa över utrymmet ”K1”.With the above description of the embodiment according to Figure 2, it becomes apparent that a number of other light receivers, similar to the receiver 4 and / or the receiver 5, can be physically separated and distributed so as to detect different absorption wavelengths or frequencies, corresponding to against and significant for other selected gases. Even if the light receivers 4 and 5 are placed here under the first space "K1", there is nothing to prevent them from being placed above the space "K1".

Med en hänvisning till figurerna 3 och 4 visas att valet av systemdesign och ”B|aze"-vinklar för den plana, gittertilldelade och kavitetstillhöriga, väggytan 2g" är gjort b|.a. med tanke på att gitterstrukturen i kristallint kisel bildar två olika kristallplan, med en inbördes vinkel av 70.6 °, vilket kan användas för att skapa ett diffraktionsgitter, med en naturligt "Blaze”-vinkel ”d” av 54.7°.With a reference to Figures 3 and 4, it is shown that the choice of system design and "B | aze" angles for the flat, latticed and cavity-related, wall surface 2g "is made b | .a. given that the lattice structure in crystalline silicon forms two different crystal planes, with a mutual angle of 70.6 °, which can be used to create a diffraction lattice, with a natural "Blaze" angle "d" of 54.7 °.

Härigenom erbjuds en möjlighet att på ett billigt och lätt producerbart sätt kunna skapa ett original, som behövs för en verktygsframställning och för att bilda en polymerbaserad replika.This offers an opportunity to create an original in a cheap and easily producible way, which is needed for a tool production and to form a polymer-based replica.

Med en hänvisning till figur 3 visas således där, med hänvisningsbeteckningen en resist/oxid öppning och med hänvisningsbeteckningen ”Y” en resist/oxid- bfl/Qga- Värdet tilldelat hänvisningsbeteckningen ”U” är lika med Y/2 under etsningen och ”D” utgör ett värde för gitterkonstanten.Thus, with reference to fi gur 3, there is shown with the reference numeral a resist / oxide opening and with the reference numeral "Y" a resist / oxide- bfl / Qga- The value assigned to the reference numeral "U" is equal to Y / 2 during the etching and "D" constitutes a value for the lattice constant.

Med en hänvisning till figur 4 illustreras där mera i detalj ett ”Littrow”-arrange- mang och som då utgör en förstoring utav ett avgränsat delavsnitt för den plana ytan 2g' med gitterstrukturen 2g".With a reference to där figure 4, a “Littrow” arrangement is illustrated in more detail and which then constitutes an enlargement of a delimited sub-section for the flat surface 2g 'with the lattice structure 2g ".

I ”Littrow”-arrangemang låter man en inkommande ljusvåg 3a” få falla in under en vinkel som är nära gittrets ”Blaze”-vinkel.In the "Littrow" arrangement, an incoming light wave 3a "is allowed to fall at an angle that is close to the" Blaze "angle of the grating.

De ljustrålar inom ljusvågen 3a” som har en på förhand bestämd, av den valda gasen bestämd, absorptionsvåglängd och som är av betydelse för uppfinningen reflekteras diffrakterat i nästan rakt motsatt riktning och med en mycket liten ref- 524 663 lektionsvinkel och skapar därmed förutsättningar för ernåendet av en maximal verkningsgrad, vilket illustreras i figur 6.The light rays within the light wave 3a ”which have a predetermined, determined wavelength of the selected gas and which are important for the invention are reflected diffracted in an almost directly opposite direction and with a very small reflection angle and thus create conditions for attainment. of maximum efficiency, as illustrated in Figure 6.

För en första ordningens diffraktionsgitter blir våglängden lika med ”2D sin 55°" och detta ger nära 100% verkningsgrad i denna utföringsform, eftersom det inte finns någon högre ordning.For a first order diffraction grating, the wavelength becomes equal to "2D sin 55 °" and this gives close to 100% efficiency in this embodiment, since there is no higher order.

För sådan höga infallsvinklar uppträder inte heller några negativa ordningar.For such high angles of approach, no negative arrangements appear either.

Således skapas förutsättningar för att allt ljus, med en på förhand bestämd absorptionsvåglängd, skall kunna reflekteras tillbaka (3a") i en önskad riktning och vidare till en ljusmottagare 4 resp. 5.This creates the conditions for all light, with a predetermined absorption wavelength, to be able to be reflected back (3a ") in a desired direction and on to a light receiver 4 and 5, respectively.

När det gäller fokus ”F2” för ellipsformen och den absorptionsvåglängdsrelate- rade mottagningen, inom mottagarna 4 och 5, kan dessa inte tillåtas samman- falla utan här krävs ett litet avstånd mellan varandra, vilket kan regleras enligt utföringsformen exempelvis genom att låta placera fokus ”F2” på ena sidan fokus ”F32 och mottagarna 4 och 5 på andra sidan fokus "FS".With regard to focus "F2" for the elliptical shape and the absorption wavelength-related reception, within the receivers 4 and 5, these can not be allowed to coincide, but here a small distance between them is required, which can be regulated according to the embodiment, for example by having focus placed " F2 "on one side focus" F32 and receivers 4 and 5 on the other side focus "FS".

Skulle fokus ”F2” få sammanfalla med fokus “F3” krävs att den plana gitterytan 29” eller gitterkonstanten "D" vinklas något så att det diffrakterade ljusknippet (3a”) reflekteras i spegelytan 2b' snett och med resp. absorptionsvåglängd riktad mot mottagaren 4 eller 5.Should focus "F2" coincide with focus "F3", it is required that the flat grating surface 29 "or the grating constant" D "is angled slightly so that the diffracted light beam (3a") is reflected in the mirror surface 2b 'obliquely and with resp. absorption wavelength directed at the receiver 4 or 5.

Skulle mottagaren 4 eller 5 placeras i fokus "F3" krävs också att fokus ”F2” placeras vid sidan av fokus “F3”.Should the receiver 4 or 5 be placed in focus "F3", it is also required that focus "F2" is placed next to focus "F3".

Således anvisas enligt uppfinningen att en ljuskälla 3 eller en virtuell ljuskälla (3') med fördel kan vara placerad i eller nära intill en brännpunkt eller fokus ”F3”, tilldelad den konkavt krökta ytan 2b'.Thus, according to the invention, it is indicated that a light source 3 or a virtual light source (3 ') may advantageously be located in or close to a focal point or focus "F3", assigned to the concavely curved surface 2b'.

Alternativt kan en eller flera ljusmottagare 4, 5 vara placerade nära intill eller i en brännpunkt ”F3", tilldelad den konkavt krökta ytan 2b'. 524 663 25 Det optiska filtret 3g' är anpassat att tillåta en passage av Ijusrelaterade våg- längder inom ett för detektorsystemet gällande fritt spektralområde, varjämte nämnda filter är anpassat att filtrera bort våglängder kortare än våglängder samordnade inom det fria spektralområdet.Alternatively, one or more light receivers 4, 5 may be located close to or in a focal point "F3", assigned to the concavely curved surface 2b '. The optical filter 3g' is adapted to allow the passage of light-related wavelengths within a for the detector system for free spectral range, and said filter is adapted to filter out wavelengths shorter than wavelengths coordinated within the free spectral range.

Med "fritt spektralområde” menas ett spektralområde som i en beräkningspunkt endast belyses av en spektralordning och därmed är fri från kortare och över- lappande våglängder av annan ordning.By "free spectral range" is meant a spectral range which in a calculation point is only illuminated by a spectral order and is thus free from shorter and overlapping wavelengths of another order.

Mera speciellt skall det optiska filtret skugga våglängder kortare än en vald lägsta våglängd.More specifically, the optical filter should shade wavelengths shorter than a selected minimum wavelength.

Om högre ordningar av grundfrekvenser ävenledes kommer att mottagas i mot- tagarna 4, 5 så kommer dessa att uppfattas som brus. Åtgärder skall således med fördel vidtagas för att förhindra uppträdande av varje högre ordningens frekvenser.If higher orders of fundamental frequencies will also be received in the receivers 4, 5, these will be perceived as noise. Measures must therefore be taken with advantage to prevent the occurrence of any higher order frequencies.

Uppfinningen skall nu ytterligare förklaras vid en tillämpning enligt figur 5 där en speciellt formad och anpassad gascell 2 och en gassensor skall detektera C02- gasinnehållet i luft med en normal gasblandning. För andra gaser krävs andra anpassningar och en annan design för gascellen 2 och dess kavitet 2'.The invention will now be further explained in an application according to Figure 5 where a specially shaped and adapted gas cell 2 and a gas sensor are to detect the CO 2 gas content in air with a normal gas mixture. Other gases require different adaptations and a different design for the gas cell 2 and its cavity 2 '.

Gasen "G" passerar inloppet 21, genom kavitetens 2' utrymme ”K2” och utlop- pet 22.The gas "G" passes the inlet 21, through the cavity 2 'of the cavity 2' and the outlet 22.

Som ljuskälla 3 väljes en vit ljuskälla, där bl.a. de våglängdsområden finns med som är karaktäristiska C02 absorptionsvåglängder. Även om det här föreslås en glödlampa eller annan termisk ljuskälla 3 faller inom uppfinningens ram utnyttjandet av lysdioder. 524 663 26 Den karaktäristika absorptionsvåglängden för C02 är 4,25 pm, vilken våglängd skall diffrakteras ut och mottagas i mottagaren 4, en annan kortare våglängd, säg 3,9 um, skall mottagas i mottagaren 5 och tjänar där som en referenssignal.As a light source 3, a white light source is chosen, where i.a. the wavelength ranges fi nns with which are characteristic C02 absorption wavelengths. Although a light bulb or other thermal light source 3 is proposed here, the use of LEDs falls within the scope of the invention. The characteristic absorption wavelength of CO 2 is 4.25 μm, which wavelength is to be diffracted out and received in the receiver 4, another shorter wavelength, say 3.9 μm, is to be received in the receiver 5 and serves there as a reference signal.

En andra ordningens våglängd blir då 2,12 um och nämnt filter 3g' är avsett för att filtrera bort dessa och kortare våglängder.A second order wavelength then becomes 2.12 μm and mentioned 3lter 3g 'is intended to bortlter away these and shorter wavelengths.

Kretsen 6 utvärderar ljusintensiteten i ljusmottagarna 4 och 5 och via jämföran- de kretsar 6a fastställes närvaro av COz-gasen samt aktuell koncentration som visas på display-ytan 7'.The circuit 6 evaluates the light intensity in the light receivers 4 and 5 and via comparative circuits 6a the presence of the CO 2 gas is determined as well as the current concentration which is shown on the display surface 7 '.

Med en hänvisning till figur 5 visas där ljusspektrat och den optiska mätsträckan som blir gällande vid en utvärdering av C02 -gas i en gasblandning inom kaviteten eller utrymmet "K2". l figur 5 har även införts aktuella värden för aktuella våglängder.With reference to Figure 5, the light spectrum and the optical measuring distance that become valid in an evaluation of CO2 gas in a gas mixture within the cavity or space "K2" are shown there. Figure 5 has also introduced current values for current wavelengths.

Glödtråden 30 är omsluten av kvartsglas 31 och därmed definieras en övre gräns, säg 5,0 um.The filament 30 is enclosed by quartz glass 31 and thus they are de an upper limit, say 5.0 μm.

Via det optiska filtret 3g' definieras den nedre gränsen, säg 3,0 um.Via the optical filter 3g 'they lower the lower limit, say 3.0 μm.

Vågfronten 3a” riktas mot den plana ytan 2g' med ”Littrow”-arrangemanget 2g" och därifrån diffrakteras (3a”) våglängderna 4,0 - 4,5 pm och 3,9 um och efter en reflektion i spegelytan 2b' mottages dessa av mottagaren 4 resp. mottagaren 5.The wavefront 3a 'is directed towards the flat surface 2g' with the "Littrow" arrangement 2g "and from there the wavelengths 4.0 - 4.5 μm and 3.9 μm are diffracted and after a reaction in the mirror surface 2b 'these are received by the receiver 4 or the receiver 5.

Figur 6 visar en graf över verkningsgradens förändring med avseende på våg- längden för ett ”Littrow”-arrangemang och där det framgår att för här aktuella våglängder är verkningsgraden hög. 524 663 27 Figur 7 visar i en graf detektorernas 4 resp. 5 våglängdsrelaterade mottagning i relation till procent av ljuskällans emission och från vilken graf framgår den höga mottagningen för våglängderna omkring 4,0 pm och 4,5 um.Figure 6 shows a graph of the change in efficiency with respect to the wavelength for a “Littrow” arrangement and where it appears that for the current wavelengths the efficiency is high. 524 663 27 Figure 7 shows in a graph the detectors 4 resp. 5 wavelength-related reception in relation to the percentage of light source emission and from which graph the high reception for the wavelengths around 4.0 μm and 4.5 μm is evident.

Från figur 5 framgår vidare att det verksamma delpartiet (2b') för den krökta ytan 2b eller parabelformen, mellan ljusstrålarna 13a* och 23a', skall vara belä- get på ett avstånd från en parabellinjen tillhörig vertex "V2" och närbelägen nämnda parabellinjes fokus eller brännpunkt ”F3”.Figure 5 further shows that the active sub-portion (2b ') of the curved surface 2b or the parabolic shape, between the light beams 13a * and 23a', must be located at a distance from a parabola line belonging to the vertex "V2" and close to the said parabolic line focus. or focal point "F3".

Vidare är delpartiet (2b') begränsat till en punkt eller avsnitt orienterat vinkelrätt eller nära vinkelrätt i förhållande till en parabellinjen eller -funktionen tilldelad axel 2b” och genom ett därtill relaterat fokus eller brännpunkt ”F3”.Furthermore, the sub-portion (2b ') is limited to a point or section oriented perpendicular or near perpendicular to a parabola line or function assigned axis 2b "and by a related focus or focal point" F3 ".

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till den ovan såsom exempel angivna utföringsformen utan kan genomgå modifikationer inom ramen för uppfinnings- tanken illustrerad i efterföljande patentkrav.The invention is of course not limited to the embodiment given above as an example, but may undergo modifications within the scope of the inventive concept illustrated in the appended claims.

Claims (27)

524 663 28 PATENTKRAV524 663 28 PATENT REQUIREMENTS 1. Gascell, ingående i en gassensor, anpassad för ett fastställande av före- komsten av en eller flera gaser och/eller för ett fastställande av en sådan gas uppvisande gaskoncentration, innefattande en, med ljusreflekterande egenska- per uppvisande av väggpartier avgränsad, kavitet (2'), avsedd att innesluta en volym av nämnda gas, en ljuskälla (3), anpassad att emittera ett ljusknippe (3a'), riktat att reflekteras mellan kavitetstillhöriga och motställda väggpartier, varvid ljusknippet är bildat av ljusstrålar, som, reflekterade i ett konkavt vägg- parti (2b), är anpassade att riktas mot en eller flera ljusmottagare (4,5), vilka eller vilken är anpassad att låta avkänna uppträdande ljusintensitet i en eller flera mot gasen svarande absorberande våglängd eller våglängder, känneteck- nad därav, att nämnda konkavt krökta väggparti (2b) är anpassat att låta ref- lektera (2b') ett snett emottaget divergerande ljusknippe (3a') från Ijuskällan ((3')) mot ett plant gittertilldelat kavitetstillhörigt väggparti (2g'), vars reflekte- rande yta (2g”) uppvisar ett eller är strukturerat som ett ”Littrow”-arrangemang, att ljusknippet (3a") är anpassat att falla in mot nämnda plana väggparti under en vinkel som ligger nära gittrets ”Blaze”-vinkel och att en eller flera, mot den valda gasen svarande, absorptionsvåglängder inom Ijusknippet (3a”) bringas att reflekteras och diffrakteras av nämnda plana väggparti (2g”) i en rakt motsatt riktning, för att våglängdsdiffrakterat reflekteras i nämnda krökta yta (2b') och riktas mot nämnda ljusmottagare (4,5).A gas cell, incorporated in a gas sensor, adapted for the determination of the presence of one or more gases and / or for the determination of the gas concentration exhibiting such gas, comprising a cavity having, with brighter fl-acting properties, defined by wall portions () 2 '), intended to enclose a volume of said gas, a light source (3), adapted to emit a light beam (3a'), directed to be reflected between cavity-associated and opposite wall portions, the light beam being formed by light beams, which, reflected in a concave wall portion (2b), are adapted to be directed at one or fl your light receivers (4,5), which or which is adapted to detect occurring light intensity in one or fl your absorbing wavelength or wavelengths corresponding to the gas, characterized therefrom, that said concavely curved wall portion (2b) is adapted to reflect (2b ') an obliquely received diverging light beam (3a') from the light source ((3 ')) towards a flat grid-assigned cavity member t wall portion (2g '), the reflecting surface (2g ") of which has one or is structured as a" Littrow "arrangement, that the light beam (3a") is adapted to fall towards said flat wall portion at an angle close to the "Blaze" angle of the grating and that one or more absorption wavelengths corresponding to the selected gas within the light beam (3a ") are caused to be reflected and diffracted by said flat wall portion (2g") in a directly opposite direction, to be refracted wavelength in said curved surface (2b ') and directed towards said light receiver (4,5). 2. Gascell enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att nämnda krökta väggparti (2b') ansluter till en del ((2b')) av en krökt form representerande en parabel.Gas cell according to claim 1, characterized in that said curved wall portion (2b ') connects to a part ((2b')) of a curved shape representing a parabola. 3. Gascell enligt patentkravet2, kännetecknad därav, att nämnda ljuskälla (3) uppträder virtuellt ((3')) i eller intill en parabelformen tillhörig brännpunkt (Fa).Gas cell according to claim 2, characterized in that said light source (3) appears virtually ((3 ')) in or adjacent to a focal point belonging to a parabola form (Fa). 4. Gascell enligt patentkravet 2 eller 3, kännetecknad därav, att nämnda 524 663 29 krökta väggparti (2b) har formen av en parabelbåge, orienterad på ena sidan om en parabelforms axel (2b").Gas cell according to claim 2 or 3, characterized in that said curved wall portion (2b) has the shape of a parabolic arc, oriented on one side of an axis of a parabolic shape (2b "). 5. Gascell enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att det plana gittertill- delade kavitetstillhöriga väggpartiet (2g') är tilldelat en gitterstruktur (2g”) med en "Blaze"-vinkel för reflektion i en motsatt riktning.Gas cell according to claim 1, characterized in that the flat grid-assigned cavity-associated wall portion (2g ') is assigned to a grid structure (2g') with a "Blaze" angle for reflection in an opposite direction. 6. Gascell enligt patentkravet 5, kännetecknad därav, att gitterstrukturen är anpassad för att skapa enbart ett första, och/eller ett andra, ordningens diffraktionsgitter.Gas cell according to claim 5, characterized in that the grating structure is adapted to create only a first, and / or a second, order diffraction grating. 7. Gascell enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att "Baze”-vinkeln är vald mellan 50° och 60°.Gas cell according to Claim 1, characterized in that the "Baze" angle is chosen between 50 ° and 60 °. 8. Gascell enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att en eller flera ljus- mottagare är placerade nära en virtuell ljuskälla och med sina mottagningslober riktade mot den krökta ytan (2b').Gas cell according to claim 1, characterized in that one or fl your light receivers are located close to a virtual light source and with their receiving lobes directed towards the curved surface (2b '). 9. Gascell enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att nämnda kavitet är bildad av minst en polymerbaserad replika, vilken behandlats för att tilldela väggpartierna ljusreflekterade egenskaper.Gas cell according to claim 1, characterized in that said cavity is formed by at least one polymer-based replica, which has been treated to impart light-reflected properties to the wall portions. 10. Gascell enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att ljuskällan utgöres av en inkoherent ljuskälla, för alstrande av ett våglängdsspektra inom lR-områ- det.Gas cell according to claim 1, characterized in that the light source is constituted by an incoherent light source, for generating a wavelength spectra within the 1R range. 11. Gascell enligt patentkravet1 eller8, kännetecknad därav, att en ljuskälla eller virtuell ljuskälla är placerad i eller nära intill en brännpunkt (F3), tilldelad den konkavt krökta ytan (2b).Gas cell according to Claim 1 or 8, characterized in that a light source or virtual light source is located in or close to a focal point (F3), assigned to the concavely curved surface (2b). 12. Gascell enligt patentkravet 1, 8 eller 11, kännetecknad därav, att en eller flera ljusmottagare (4, 5) är placerade nära intill eller i en brännpunkt (F3), till- delad den konkavt krökta ytan (2b). 524 663 30Gas cell according to Claim 1, 8 or 11, characterized in that one or more of its light receivers (4, 5) are located close to or in a focal point (F3), assigned to the concavely curved surface (2b). 524 663 30 13. Gascell enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav, att en fysisk ljuskälla är placerad i ena brännpunkten för en ellipsform och att i den andra brännpunken (F2) uppträder en virtuell ljuskälla ((3')), placerad i en öpp- ning (3g) med ett optiskt filter (3g').Gas cell according to one of the preceding claims, characterized in that a physical light source is located in one focal point of an elliptical shape and in that a virtual light source ((3 ')) located in an aperture appears in the other focal point (F2). (3g) with an optical filter (3g '). 14. Gascell enligt patentkravet 13, kännetecknad därav, att det optiska flltret är anpassat för att tillåta passage av ljusrelaterade våglängder inom ett för de- tektorsystemet gällande fritt spektralområde.Gas cell according to Claim 13, characterized in that the optical filter is adapted to allow the passage of light-related wavelengths within a free spectral range applicable to the detector system. 15. Gascell enligt patentkravet 13 eller 14, kännetecknad därav, att nämnda optiska filter är anpassat att filtrera bort våglängder kortare än våglängder sam- ordnade inom det fria spektralområdet.Gas cell according to claim 13 or 14, characterized in that said optical filter is adapted to filter out wavelengths shorter than wavelengths coordinated within the free spectral range. 16. Gascell enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att nämnda kavitet (2') är formad som två utrymmen ("K1”, ”K2”), där ett utrymme (”K1”) omfattar en fysisk ljuskälla och en reflektor.Gas cell according to claim 1, characterized in that said cavity (2 ') is formed as two spaces ("K1", "K2"), where a space ("K1") comprises a physical light source and a reactor. 17. Gascell enligt patentkravet 16, kännetecknad därav, att det andra utrym- met ("K2”) tjänar funktionen av en, ljusreflektioner erbjudande, mätkammare.Gas cell according to Claim 16, characterized in that the second space ("K2") serves the function of a measuring chamber offering light reflections. 18. Gascell enligt patentkravet 16, kännetecknad därav, att det första utrym- met ("K1") har ett delvis elliptiskt format delparti (”K1”).Gas cell according to Claim 16, characterized in that the first space ("K1") has a partially elliptical sub-section ("K1"). 19. Gascell enligt patentkravet 18, kännetecknad därav, att det avslutande delpartiet ((K1”)) har en avsmalnande form.Gas cell according to Claim 18, characterized in that the terminating part ((K1 ")) has a tapered shape. 20. Gascell enligt patentkravet 19, kännetecknad därav, att det andra delpar- tiet ((K1")) är avgränsat av två konvergerande väggpartier (3d,3e).Gas cell according to claim 19, characterized in that the second sub-portion ((K1 ")) is delimited by two converging wall portions (3d, 3e). 21. Gascell enligt patentkravet 20, kännetecknad därav, att nämnda väggpar- tier (3d,3e) är preparerade för eller formade för att uppvisa bristande reflekte- rande egenskaper. 524 663 31Gas cell according to claim 20, characterized in that said wall portions (3d, 3e) are prepared for or shaped to exhibit deficient reflective properties. 524 663 31 22. Gascell enligt patentkravet 20, kännetecknad därav, att nämnda konver- gerande väggpartier (3d,3e) bildar en vinkel svarande mot en divergeringsvinkel eller öppningsvinkel (a) för ett utsänt ljusknippe (3a') från ljuskällan (3,3'),Gas cell according to claim 20, characterized in that said converging wall portions (3d, 3e) form an angle corresponding to a diverging angle or aperture angle (a) of a emitted light beam (3a ') from the light source (3,3'), 23. Gascell enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att ett antal ljusmotta- gare (4,5) är samordnade på ena sidan ett kavitetstillhörigt utrymme (”K1”).Gas cell according to Claim 1, characterized in that a number of light receivers (4,5) are coordinated on one side of a cavity-associated space (“K1”). 24. Gascell enligt patentkravet 23, kännetecknad därav, att ett antal ljusmot- tagare är samordnade på motsatta sidan nämnda utrymme.Gas cell according to claim 23, characterized in that a number of light receivers are coordinated on the opposite side of said space. 25. Gascell enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att det plana gittertill- delade kavitetstillhöriga väggpartiet (29) är tilldelat en riktning där en virtuell för- längning ansluter till eller passerar nära intill vertex (”V2”) för det konkavt rökta väggpartiet (2b).Gas cell according to claim 1, characterized in that the flat grid-assigned cavity-associated wall portion (29) is assigned a direction where a virtual extension connects to or passes close to the vertex ("V2") of the concavely smoked wall portion (2b). ). 26. Gascell enligt patentkravet 1, 16 eller 17, kännetecknad därav, att en mätkammaren tillhörig mätsträcka är förlängd genom att utnyttja en optisk mätsträcka inom det första utrymmet (”K1”).Gas cell according to Claim 1, 16 or 17, characterized in that a measuring distance belonging to a measuring chamber is extended by utilizing an optical measuring distance within the first space ("K1"). 27. Gascell enligt patentkravet 26, kännetecknad därav, att nämnda första utrymme ("K1”) är försett med ett inlopp (21 ') och ett utlopp (22') för den för mätningen avsedda gasen (G).Gas cell according to claim 26, characterized in that said first space ("K1") is provided with an inlet (21 ') and an outlet (22') for the gas (G) intended for the measurement.
SE0300078A 2003-01-15 2003-01-15 Gas cell, included in gas sensor for spectral analysis SE524663C2 (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0300078A SE524663C2 (en) 2003-01-15 2003-01-15 Gas cell, included in gas sensor for spectral analysis
CA2513095A CA2513095C (en) 2003-01-15 2004-01-15 A gas cell
KR1020057013063A KR100964529B1 (en) 2003-01-15 2004-01-15 A gas cell
EP04702475A EP1588148A1 (en) 2003-01-15 2004-01-15 A gas cell
CN2004800022414A CN1739019B (en) 2003-01-15 2004-01-15 A gas cell
JP2006500748A JP4446314B2 (en) 2003-01-15 2004-01-15 Gas cell
AU2004204334A AU2004204334B2 (en) 2003-01-15 2004-01-15 A gas cell
PCT/SE2004/000038 WO2004063725A1 (en) 2003-01-15 2004-01-15 A gas cell
US11/192,465 US7564558B2 (en) 2003-01-15 2005-07-18 Gas cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0300078A SE524663C2 (en) 2003-01-15 2003-01-15 Gas cell, included in gas sensor for spectral analysis

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0300078D0 SE0300078D0 (en) 2003-01-15
SE0300078L SE0300078L (en) 2004-07-16
SE524663C2 true SE524663C2 (en) 2004-09-14

Family

ID=20290118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0300078A SE524663C2 (en) 2003-01-15 2003-01-15 Gas cell, included in gas sensor for spectral analysis

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7564558B2 (en)
EP (1) EP1588148A1 (en)
JP (1) JP4446314B2 (en)
KR (1) KR100964529B1 (en)
CN (1) CN1739019B (en)
AU (1) AU2004204334B2 (en)
CA (1) CA2513095C (en)
SE (1) SE524663C2 (en)
WO (1) WO2004063725A1 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090284745A1 (en) * 2004-10-18 2009-11-19 Seung-Hwan Yi Gas cell using two parabolic concave mirrors and method of producing gas sensor using the same
SE535267C2 (en) 2009-10-26 2012-06-12 Senseair Ab A measurement cell adapted to a spectral analysis
US9322705B2 (en) 2012-08-28 2016-04-26 Seagate Technology Llc Sensing a selected ambient environment
JP6134207B2 (en) * 2013-06-07 2017-05-24 アズビル株式会社 Gas detector
USD759518S1 (en) 2013-11-11 2016-06-21 Amphenol Thermometrics, Inc. Optical gas sensor
USD771510S1 (en) 2013-11-11 2016-11-15 Amphenol Thermometrics, Inc. Optical gas sensor
EP3104167A4 (en) * 2014-02-04 2017-01-25 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Sample detection plate, and fluorescence detection system and fluorescence detection method using same
FR3035511A1 (en) * 2015-04-24 2016-10-28 Peugeot Citroen Automobiles Sa OPTICAL AIR QUALITY ANALYSIS DEVICE CIRCULATING IN A VEHICLE HEATING / AIR CONDITIONING INSTALLATION
EP3472591B1 (en) * 2016-06-20 2023-08-30 Plair SA Device and method for detecting and/or characterizing fluid-borne particles
US10161859B2 (en) 2016-10-27 2018-12-25 Honeywell International Inc. Planar reflective ring
DE102016012970A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-03 Drägerwerk AG & Co. KGaA Device for determining the concentration of at least one gas component in a breathing gas mixture
CN109579993A (en) * 2018-12-31 2019-04-05 杭州晶飞科技有限公司 High-performance optical spectrometer
US11662109B2 (en) 2019-06-05 2023-05-30 Carrier Corporation Enclosure for gas detector
KR102540641B1 (en) * 2022-12-27 2023-06-07 주식회사 에네스지 Optical equivalent thermal radiation device for active thermography of non-destructive inspection

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4717254A (en) * 1985-08-26 1988-01-05 Ando Electric Co., Ltd. Stray-light suppressor for Littrow spectroscope
US4784486A (en) * 1987-10-06 1988-11-15 Albion Instruments Multi-channel molecular gas analysis by laser-activated Raman light scattering
GB2249389A (en) * 1990-11-02 1992-05-06 Kodak Ltd Densitometers
EP0557658B1 (en) * 1992-02-24 1997-05-07 Hewlett-Packard Company Raman spectroscopy of respiratory gases
AU6271994A (en) * 1993-02-23 1994-09-14 Physical Sciences, Inc. Method and apparatus for imaging
GB2286041B (en) * 1994-01-20 1998-04-08 Marconi Gec Ltd High resolution infrared spectroscope
DE4434814A1 (en) * 1994-09-29 1996-04-04 Microparts Gmbh Infrared spectrometric sensor for gases
US5807750A (en) * 1995-05-02 1998-09-15 Air Instruments And Measurements, Inc. Optical substance analyzer and data processor
US5644396A (en) * 1995-06-20 1997-07-01 Hewlett-Packard Company Spectrograph with low focal ratio
SE510549C2 (en) * 1995-11-13 1999-05-31 Hans Goeran Evald Martin Gas sensor
GB9616809D0 (en) * 1996-08-10 1996-09-25 Eev Ltd Gas monitors
SE506942C2 (en) * 1996-08-28 1998-03-02 Hans Goeran Evald Martin Gas sensor
EP1101391A4 (en) * 1998-07-30 2005-01-19 Ion Optics Inc Infrared radiation sources, sensors and source combinations, and methods of manufacture
DE19961908C2 (en) * 1999-12-20 2002-03-28 Ges Zur Foerderung Angewandter Optik Optoelektronik Quantenelektronik & Spektroskopie Ev High-resolution Littrow spectrometer and method for quasi-simultaneous determination of a wavelength and a line profile
SE520664C2 (en) * 2000-04-27 2003-08-05 Senseair Ab Carbon dioxide-adapted gas cell
US6597452B1 (en) * 2000-11-17 2003-07-22 Jobin Yvon, Inc. Compact littrow-type scanning spectrometer

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050105171A (en) 2005-11-03
CA2513095A1 (en) 2004-07-29
WO2004063725A1 (en) 2004-07-29
SE0300078D0 (en) 2003-01-15
KR100964529B1 (en) 2010-06-21
CN1739019A (en) 2006-02-22
CA2513095C (en) 2012-03-20
CN1739019B (en) 2011-06-08
SE0300078L (en) 2004-07-16
AU2004204334B2 (en) 2009-05-14
US7564558B2 (en) 2009-07-21
EP1588148A1 (en) 2005-10-26
US20050287041A1 (en) 2005-12-29
JP2006516329A (en) 2006-06-29
AU2004204334A1 (en) 2004-07-29
JP4446314B2 (en) 2010-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7564558B2 (en) Gas cell
CN111465828B (en) Spectrometer apparatus and system
US5127729A (en) Method and apparatus for guiding and collecting light in photometry or the like
US3704951A (en) S light cell for increasing the intensity level of raman light emission from a sample
EP0963547B1 (en) Gas sensor
WO2021063003A1 (en) Gas spectrum analyzer
EP0764262B1 (en) Apparatus for carrying out spectral analysis of an optical light source using image detection and separation of special spectral orders
CN106441581A (en) High-resolution linear array CCD direct-reading type spectrometer
SE535267C2 (en) A measurement cell adapted to a spectral analysis
SE524900C2 (en) Gas analyzing arrangements
US5448351A (en) Echelle polychromator
US3239660A (en) Illumination system including a virtual light source
JP5401638B2 (en) Optical measuring device and measuring system
US7477395B2 (en) Measuring device
JP2018084523A (en) Gas concentration measurement device
CN106289525A (en) A kind of spectrogrph of broad spectrum high resolution
CN212008328U (en) ICP-AES optical path system
JPH0772298A (en) X-ray spectroscope and x-ray spectroscopic element
US20140111802A1 (en) Low stray light polychromator
JP2000514189A (en) Spectroscope
CN108398448B (en) X-ray diaphragm for miniaturized X-ray array combined refraction lens integrated assembly
CN108318516B (en) Miniature X-ray array combined refraction lens integrated assembly
CN221100479U (en) Single-beam ultraviolet-visible spectrophotometer optical system
CN108398449B (en) X-ray refractor for miniaturized integrated assembly of X-ray array combined with refractive lens
GB2262361A (en) Spectro-specific diffractive elements as sources of radiation